缺乏精準定製化生產的眼鏡產品是存在於眼鏡市場上的痛點，而包括三維掃描、3D打印在內的數字化設計與製造技術，有望解決這一痛點。眼鏡市場將成為促進3D打印市場增長的利基市場，與牙科和其他領域的3D打印應用一樣，3D打印等數字化技術也為眼鏡製造商提供了直接為最終用戶服務的機會，提供可根據用戶個性化需求定製的產品。
國內外市場上都已經出現了利用數字化技術為用戶提供眼鏡鏡架定製化設計與生產的品牌。之前，詳細介紹過3D打印在製造定製化鏡框，自由曲面鏡框方面的發展。本期，3D科學谷將通過眼鏡製造商Horizons Optical 開發的鏡框定製化設計與製造技術，回顧一下這類技術及商業模式所有望解決的市場痛點。
實現更佳視覺減少庫存
Horizons Optical 是一家眼鏡製造商，但除此之外還是一家眼科實驗室，開發光學領域的創新技術和服務。Horizons Optical 開發的最前沿的技術之一是數字化眼鏡框定製與製造技術-Made4U。Made4U 是指通過三維掃描進行鏡框定製化設計，並通過3D打印技術進行定製化鏡框生產的技術。
Horizons Optical的眼鏡框定製流程是從三維掃描開始的，首先使用名為made4U的3D掃描技術掃描客戶的臉部，然後在計算機中創建3D模型。Horizons Optical使用3D模型設計眼鏡，以適合每個獨特面部形狀的方式改變框架的形狀。然後，將設計模型發送給3D打印服務商，該服務商採用的鏡框3D打印技術為惠普（HP）的多射流熔融（Multi Jet Fusion）3D打印技術。
由於每個設計都是為了滿足個別客戶的需求而定製的，因此Horizons Optical可以生產不需要鼻託等配件的框架。該過程首先使用名為made4U的3D掃描技術掃描每個客戶的臉部，然後在計算機中創建3D模型。Horizons Optical使用3D模型設計眼鏡，以適合每個獨特面部形狀的方式改變框架的形狀。然後，將設計發送給製造合作伙伴使用Multi Jet Fusion製造，框架製造材料為聚酰胺粉末。
目前，通過傳統方式批量生產的標準眼鏡框能夠滿足消費者的眼鏡佩戴需求，並且款式更為豐富，那麼，3D打印定製化眼鏡框與傳統鏡框相比有哪些區別和優勢呢？ 根據 Horizon Optical ，定製眼鏡確保完美貼合消費者面部，鏡架的形狀適應消費者獨特的面部特徵，帶來更佳視覺。這是因為通過數字化技術設計的定製鏡框能夠將鏡片放置在最準確的位置上。根據佩戴者面部特徵量身定製設計的鏡框佩戴起來舒適度更好，眼鏡不容易滑落。但更重要的是，Horizon Optical 通過軟件和數字化工作流程，能夠確保眼鏡與眼睛保持精準的距離和高度，提供精準的校正功能。
傳統眼鏡框由於尺寸不完全與個別佩戴者臉部貼合，在配鏡時通常需要進行手工調整，配鏡過程也需要依賴人工的經驗，比如說眼科配鏡師需要手工測量瞳距的數據，並反覆確認。對於眼鏡生產和銷售企業來說，採用3D打印技術生產定製化鏡框，可以減少未售出的庫存。
通過三維掃描和3D打印這樣的數字化技術實現眼鏡鏡框的定製化生產，已經進入了商業化的萌芽階段。進入這個領域的製造商既有Horizon Optical 和HOYA 這樣的傳統眼鏡製造商，也有專門提供3D打印定製化眼鏡的創業品牌。
富發開發了自有的人臉三維測量眼鏡架設計方法，該方法能根據掃描用戶臉部得到的三維人臉模型自動生成與用戶臉型貼合的眼鏡架，鏡架建模後通過3D打印設備進行生產。美戴科技正在探索兩種定製方式，一種是在線定製模式，通過APP 獲取用戶臉部掃描數據，並上傳驗光單，從而進行眼鏡的定製，另一種是線下模式，用戶前往體驗店測量臉部數據以及驗光，最終獲得定製化的眼鏡。
國際上，日本眼鏡製造商HOYA在定製化鏡架製造領域進行了嘗試，根據3D科學谷的市場觀察，HOYA於2016年與3D打印軟件、服務企業Materialise公司合作，推出了Yuniku 3D定製眼鏡系統。 這些推出眼鏡鏡框定製的品牌所希望解決的眼鏡行業痛點是類似的，即：改善標準化鏡框與用戶面部不完全匹配的問題，從而提升眼鏡的矯正效果；緩解眼鏡行業的庫存壓力，改善供應鏈。
以Yuniku 3D定製眼鏡系統為例，他們旨在解決兩個難點：
找到瞳孔位置
首先是鏡架的定製化設計。通過系統中的3D掃描技術，對客戶的面部輪廓進行高分辨率掃描，並基於這些基本數據設計進行鏡架設計，在設計時首先是對鏡片視覺性能進行優化，軟件使用消費者面部和視覺資料來決定最符合佩戴者實際情況的鏡片位置，然後根據鏡片位置來設計鏡架。
系統與Materialise的軟件進行對接，根據佩戴者獨特的面部特徵定製鏡框，鏡框的、顏色以及細節均可以調節，從而求滿足消費者的個性化需求。此外，系統還能夠生成消費者佩戴新鏡框的虛擬圖片。由此，可以設計出一款與佩戴者面部尺寸匹配，瞳距與鏡架、鏡片光心位置精確匹配的鏡架。
個性化生產的規模化管理
Yuniku 3D定製眼鏡系統解決的另外一個難點是鏡架個性化生產的規模化管理。試想一下，作為眼鏡製造商，如果要生產上千幅眼鏡，每幅眼鏡對應的都是不同消費者的需求，怎麼才能夠快速便捷的管理這些數據，而不會出現張冠李戴的情況呢？Materialise的流程軟件正是解決這些問題的關鍵，該軟件幫助鏡架製造商通過數據流來跟蹤每個定製化的產品。Yuniku 3D定製眼鏡系統直接連接至Materialise經認證的3D打印工廠，完成鏡架定製化生產。
大多數人可能不瞭解為什麼我們去眼鏡店購買眼鏡的時候價格普遍比較昂貴，這其中有一個隱晦的原因是眼鏡店鋪貨與倉儲的資金成本，以及只能賣掉部分眼鏡所帶來的浪費成本。根據3D科學谷的瞭解，由於款式、顏色、材質或其他原因沒有被消費者選中，通常大量的眼鏡庫存是被浪費掉的，賣不掉的眼鏡成本只能通過提高眼鏡售價的方式“攤銷”。
對於眼鏡商而言，Yuniku為消費者提供了更為高效的互動和服務，改變了傳統的先批量生產，大量庫存，以及無法賣掉所造成的浪費；3D打印定製技術的使用也為眼鏡行業帶來了新的分銷途徑，並有助於消除眼鏡行業常見的庫存風險。對於終端消費者而言，Yuniku系統的使用意味著他們可以獲得真正符合個人獨特視覺、舒適度以及審美需求的定製化眼鏡產品。