三维码，英文名称 VR Code，VR 全称 Visual Recognition（视觉识别），由创始人陈绳旭重新定义标识为“三维码”，并在全球范围内申请相关知识产权保护，其中包括商标。三维码相较于二维码具有更大的信息容量、相同的识别便易性和较好的安全性。其编码方式是先将文本编译一串二进制数字，然后通过特定的算法并结合图片整体的色彩内容，将该二进制数字串与图像信息编码为一组可以通过特定规则解读的阵列。并且该图像阵列除了可以被机器设备读取以外，仅用人眼辨识也可以获取到部分乃至全部文本信息。

2019 年 12 月 1 日，一项新的防伪国家标准——《结构三维码防伪技术条件》正式实施。 《结构三维码防伪技术条件》规定了“结构三维码”的术语及定义、产品分类、产品外观质量、产品特性指标、防伪识别特征、试验方法和检验规则等技术要求，为我国防伪领域又一项重要国家标准，对引导技术推广应用、规范相关产品的生产和检验具有重要意义。

概念简介

三维码具有更大的信息容量、相同的识别便易性和较好的安全性。三维码如何实现信息量大：无论是一维条形码还是二维码都是印制在平面上的，是二维空间的编码，这些编码使用一定长度和一定宽度的条和空表示数据，四个条和四个空表示 1 个字节。三维码的另一个特点是信息量大，在相同的编码面积上，其最大可表示的数据量是 PDF417 码的 10 倍以上，所以可以在普通大小的编码内包含大量的、足够识别真伪的辅助信息。三维码的主要特征在于利用色彩或灰度（或称黑密度）表示不同的数据并进行编码。三维码可在各种需要保密及防伪等重要领域中应用，如对各种证件、文字资料、图标及照片等图形资料进行编码。
三维码是用某些艺术性的几何图形按一定规律在图像化内容上分布的深浅相间的图形记录数据符号信息的，其内部除了机器能够识别的信息外，还为自然人提供能够辨别的第三维图像信息。编码过程通过图像中各像素点的数字信息与数据符号信息的 0，1 之间的逻辑，以各种科学的运算方式智能化地进行编辑制码。由于每张图片所能提供的数字信息不尽相同，所以该类编码除了可以大幅度提高可视化效果外，还自带防伪功能。应社会发展需要该编码方式还可以将第三维数字信息提供于机器识别。

三维码起源

上世纪 80 年代，为了使机器识读的内容更加丰富，在应用领域除了能够单纯地识别物品外，还可以将物品的更多描述信息以及其它命令内容都收纳其中的各类二维阵列码相继被研发出来。如今，PDF417 和 QR Code（二维码）是最为常见的也是应用范围最广的。尤其是社交软件推出了扫一扫功能之后，QR Code（二维码）便成为了整个中国市场乃至全球华人市场的唯一种二维码。

虽然二维码拥有强大的功能和在市场的绝对占有率，但是经过多年的大面积应用，还是对其在安全性和视觉效果上产生了不少的诟病。如：收款码被恶意替换、复写后的二维码依然可读以及千篇一律的二维码影响载体的美观等。三维码被创始人陈绳旭创新提出，重新定义编码技术，在尽可能不影响到扫码识读的基础上，达到美化矩阵码提高安全性和辨识度的目的，甚至图片的内容也可以被作为信息的载体，并作为第三个维度延伸出去。三维码的出现是图像识别及信息时代需求共同催生的产物。

运作原理

获取待编码的数据信息，并获取背景图片。

调整背景图片的尺寸，并自动选定与背景图片相对应的颜色套系，包括码点颜色信息，码框颜色信息，码眼颜色信息。同时选定相对应的形状套系，包括码点形状信息，码框形状信息和码眼形状信息。

根据编码信息生成可视化的编码图形像素矩阵，根据颜色套系生成可视化的彩色图形像素矩阵。

根据已生成的编码图形像素矩阵和彩色图形像素矩阵，确定三维码的矩阵阶数与形状以及有效元素的位置。

根据矩阵阶数与形状以及有效元素的位置，编码图形像素矩阵，彩色图形像素矩阵，来确定三维码的三维码矩阵。

根据颜色套系，背景图片的颜色信息，确定三维码的色彩编码内容表。

根据形状套系，确定三维码的形状编码内容表。

根据三维码矩阵，确定三维码矩阵中各个元素的代表位置信息的码值。

根据色彩编码内容表，确定三维码矩阵中各个元素的代表色彩信息的码值。

根据形状编码内容表，确定三维码矩阵中各个元素的代表形状信息的码值。

根据三维码矩阵中各个元素的位置信息码值，色彩信息码值，形状信息码值，来生成三维码的编码信息。

包含模块：获取模块-信息确定模块-矩阵确定模块-色彩确定模块-形状确定模块-生成模块。

技术亮点

安全性

对于计算机而言，二维码有着不同的大小、容错、疏密和内容，但对于普通老百姓而言它们都是由一个个黑白相间的小点组成的阵列，单一的表现形式，使得他们无法分辨清楚。且二维码的开源制作方式，让不法分子瞄准了这一漏洞，在网上自行生成二维码，将原有二维码进行篡改，如偷换支付码窃取他人财产、偷换便民用码向智能手机植入病毒或将信息指向诈骗集团等，造成安全隐患，严重损害社会公信力。
三维码采用闭源的生成制作方式，并且每一张三维码均可在中国编码中心查询，做到了用码备案制，它可以与数字、图案等有机结合，具备不容易仿造和仿造成本高的特性，更加安全。

防止复制

“结构三维码”是利用结构多层纸，将防伪元素及信息集合用物理方式随机深浅雕琢其上，使之不同部位随机呈现不同深浅和不同颜色的结构特征，再使用 AI 智能识别将这种工艺所形成的结构组合特征识别出来，最终形成专属于每一件产品“不可复制的脸”。“‘结构三维码’是对二维码技术的创新性发展，较好解决了普通二维码的易复制问题，具有结构的、立体的、唯一的和难以复制的特点。

可视化强

三维码可将不同的图片、logo、文字等以最直观的形式显现在三维码的表面，标码合一，扫码者使用设备识读前，即可通过眼睛进行辨别，分辨其图像、编号、文字等信息。
任何企业和个人都可以根据自己的意愿，设计出吸引他人眼光、且与品牌气质相契合的三维码。三维码的图形化设计，能够给人们带来一种更直观、更吸引人、更容易识别的印象，可传达视觉、触觉、听觉三位一体的互动诉求，使其产生一种过目不忘的品牌文化体验和赏心悦目的视觉效果，还会增加扫码过程的参与感。

超高速

整个三维码符号中信息的读取是通过三维码符号的位置探测图形，用硬件来实现，因此，信息识读过程所需时间很短，它具有超高速识读特点。用条码识读设备，每秒可识读 30 个含有 100 个字符的三维码符号。

全方位

三维码具有全方位（360°）识读特点，可以对旋转后的三维码进行全方位的识别，识读器与三维码固定夹角 30°-45°期间均可识读，提高扫码次数及扫码识别度。

方便管理

二维码千篇一律，需要对每一个二维码进行扫码辨别，才能避免张冠李戴，倘若出错无形中将带来品牌及信誉的损失。三维码的独特性及可视化强的特点，能够确保每一张码，表面均为不同，而肉眼可直观辨别分类，方便产品管理，提升工作效率。

综合应用

三维码具有易传播性、高辨识度、高安全性、高独特性、更大的信息容量等特性，其应用领域涵盖证、章、卡、照、公安应用、智慧旅游、会展、区块链防伪溯源等方面。

三维码区块链应用

传统溯源码解决了信息的低成本高效率传输的问题，但却无法解决信息的信用问题。这就导致市面上出现了复制真的溯源码供消费者扫码验证、回收真品包装二次灌装造假、防伪溯源数据库泄露等情况。除去数据可信度问题，其编码本身也是一大问题，如何真正做到让假货无所遁形，让有效价值数据传递，低成本高效率进行，成为时下最为关键的突破口。

融媒应用

以三维码为双屏互动、多屏互动的创新识别入口，让媒体平台之间的互通、互联、互动，让新媒体与传统媒体互相依存，改变了传统的单向传播，实现交互式传播，搭建融媒新通道。

1．广播：声音是广播的唯一媒介形式、唯一载体，借助微博、微信公众号等新兴媒体及报纸、图书等传统媒体，以三维码为连接入口打造移动有声媒体。
如童谣类节目可结合相近图书内容，通过扫描三维码，打造有声图书，也可以明信片、海报、卡片、台历等形式，透过三维码，让人们感受广播节目。

2．图书：传统出版机构有着海量图书优势资源，与三维码技术有机融合，实现“纸数互动”，借助三维码平台实现传统出版向立体出版、多元出版的成功转型，创新盈利模式。此外，还可实现图书信息管理标准化，解决盗版问题、防伪问题。
为用户提供图书的增值服务。扫三维码可链接音乐、绘画、动漫、游戏、VR、AR 等更加丰富的内容，引导用户进入深度阅读或多维阅读。
为用户提供第三方的产品信息。通过扫描三维码，链接第三方的商家信息，为用户提供便捷的消费服务，推动第三方产品信息的拓展。如扫码在线购书、扫码获取图书位置、消费折扣电子券等。
全球首套三维码融媒书《中华诗词歌汇·学龄前儿童诗词歌汇》于 2019 年 6 月 1 日发布。这是一套具有国际领先水准、体现人民融媒出版理念和实践的标志性知识产品，也是人民融媒向人民出版社、向中国出版界交上的一份“融媒答卷”和“中国答卷”。

3．报纸：可在每个单元起始的相应位置，以单元 Logo 的三维码作为该版面的入口，通过终端设备进入到该载具媒体网站的相应页面，来获取图像等多媒体信息，从而提高其感染力。通过三维码，将静态的、枯燥的图文信息变成集图文、音乐、视频等于一体的动态化、立体化的展现给读者，展现纸媒品牌特色的同时，能够将阅读者带入到更为广阔的网络空间，改变了传统的单向传播，实现交互式传播，让读者感受交互式阅读的乐趣。

4．电视：可将存有往期节目内容的三维码，展示在电视节目中供观众扫描，避免观众错过精彩节目，提高节目的收视率。与受众实时互动，受众可扫码在线答题、有奖互动、兑换积分奖励等。扫描三维码关注电视栏目官方微信关注号，订阅者可通过手机查看电视台每天重点推送的信息内容，与电视台互动反馈信息。

5．户外广告：在推广产品、服务或功能等信息时，由于版面的限制，不能放置太多的信息，因此在户外广告中放置三维码传递品牌特色的同时，简化广告信息，拓展内容多样化。
扫描三维码将呈现文字、图片、视频、音乐、网站等更为丰富的产品信息，扩展信息承载量，将广告传播从平面走向立体，满足读者碎片化阅读需求，带来更为直观、便捷、丰富的互动体验，加强与消费者之间的互动沟通，利于品牌宣扬。

6．新媒体：迅速搭建媒体与受众之间的信息桥梁，受众只需扫描三维码，即可获取产品的应用客户端、公众号、微博、官网、H5 互动等丰富的资源信息。自身产品标志性 logo、图案等与编码融合，提升产品识别度的同时，宣扬品牌理念，是双屏互动、多屏互动的链接入口。

商务应用

名片：名片，是一个人在社会形式上的一种身份象征，是个人与个人之间了解与联系的纽带，如何在众多名片中脱颖而出让人印象深刻成为名片设计不容忽视的问题。运用三维码创新技术，将个人或企业形象与编码融合，图码合一，肉眼可识别，让人快速记忆，取代手动输入，可一键添加个人微信，自动录入通讯信息，简单快捷。高颜值移动企业官网，在展示个人情况的基础上，可展示企业简介、企业产品等信息，并可链接至官网，扫一个码解决多种问题。线上线下随时分享，打开商务洽谈新窗口。

报告：传统的工作报告以文字为主，但通过扫描报告上方的三维码，能将厚厚的工作报告分解成一个个小图解，一目了然，此外三维码还承载了海量轻松时尚的动漫、视频、H5 等多种新媒体表现手段，让严谨的工作报告多了一种表现方式，变得活泼清新，也更加接地气，方便工作者获取全面详实的信息。

公安应用

三维码门牌：将门牌数字、地方标识与编码融合，群众无需安装 APP，只需扫描三维码就可以享受到政府提供的多方位便民服务。更直观、方便扫、易识别、更美观，在很远的地方也能扫描，方便民众生活及民警管理辖区。且采用一体成型的制造方式，因反光、荧光、凹凸点、色差等因素，确保民众不易受骗。与此同时，减缓政府经费压力，提高民警办事效率。
户政预约：解决民众取号难、排队难、办理难等申办问题，同时解决线上预约的便民需求，扫三维码可线上预约户政业务，从而合理控制各业务窗口办事人流量、客制化解决群众的预约需求，采用大数据分析，实现科技便民的工作理念，更好的服务于人民，提高各窗口的办事效率，真正做到“群众少走路，数据多跑腿”。

基础信息采集

福建省厦门市公安局湖里分局禾山派出所在基础信息采集工作中，创新运用三维码采集系统，信息采集员不用挨家挨户敲门，群众自主网上申报“四实”信息，主动预约采集员上门核实；申请居住证不用排队取号，群众用手机就可在网上完成预约，极大地方便了群众。

反诈骗：厦门市公安局湖里分局与三维码科技联合打造“反诈骗宣传教育基地”，以贴近实际、贴近案情、贴近群众为原则，创新设计出具有吸引力、警示性的三维码反诈骗宣传平台及“小心天上掉馅饼”互动体验装置。在三维码反诈骗宣传平台，群众可通过扫描三维码进入后台申报采集、咨询户政业务等，同时还可以观看安全课堂、参与防骗小游戏。“天上掉下的馅饼”互动体验装置，则是通过趣味体感游戏与防骗问答相结合的互动模式，让群众提高防骗能力、增强防骗意识。

公益：帮助患有“阿尔兹海默病”及其它疾病的易走失老人群体找到回家路，当群众在大街上看到佩戴三维码爱心手环的老人处于危险或茫然时，可扫描三维码，通过验证，获取相关基本信息，并进入 110 人口防走失报警平台，一键报警，并可导航到附近的派出所寻求帮助。

展务应用

线上报名：群众只需扫描三维码即可快速完成注册登记，省时、省力、高效便捷，免去大排长龙的烦恼，轻轻松松就能进馆参观。此外群众还可通过扫描三维码查看展区设置地图、会议查询、线路规划、模拟导航、公共设施引导等服务。
证件门票：结合参展商、观众等个人形象，确保一人一码一证，个人形象、个人信息一张码解决冒用证件问题。在门票上，可将展会标识、当地形象标识与编码融合，成为文化输出的创新途径。
精准配对：展商在后台上传信息公司业务、主营项目时，主营项目做成标签，形成观众/采购商登记信息的调查问题选项，在观众选择自己关注的产品类别、行业时，后台将相对应的展商进行匹配,并推送给观众,实现参展商和采购商的匹配。
同时展商可扫描观众三维码证件交换电子名片，通过三维码可获知该观众行业属性及联系方式，观众亦可查看展商公司业务、主营项目、联系方式等信息。

旅游应用

线上预登记管理：为景区提供前期线上预报名，群众只需扫描景区官方三维码即可快速完成注册登记，免去大排长龙的烦恼，提升用户体验感。
票证管理：将售票、检票、查询等功能通过三维码高度信息化、智能化，助于观众快速入场，提高游玩效率，优化景区服务品质。
三维码门票：将景区建筑、LOGO 等标志性事物与编码相融合，实行实名登记审核制度，确保一人一票一码，人、票、码合一，凸显景区特色，进一步宣传及推广景区品牌文化。

快销品应用

O2O 双线营销

通过在三维码的后台构建起各种营销内容来实现与用户互动、收集数据、制定决策从而达到营销目的。这样一来通过扫描三维码的这个举动，不仅可以将用户吸引到线下实体商铺或线上网店中，起到引流的作用，还可以加入技术手段智慧地选取有效用户来进行针对性的施策。
此外，在商品上印有品牌标识的三维码，可通过“抽红包、赢积分、赠礼券”等方式加强与消费者的个性化互动。

防伪溯源

为各类商品赋上一个三维码，使商品从原料、生产、包装，再到运输一体化的流程全程可追溯，实现任何人、物、地点、时间永远在线随时互动智慧模式，让产品的溯源信息更加直观、透明，为企业建立品牌、改善产品或服务素质，了解消费者消费习惯及模式，消费者亦可透过手机了解企业产品及企业信息，提高消费的忠诚度。

殡葬应用

为群众提供更加方便、快捷、透明的殡葬服务，将逝者头像与编码进行融合，扫描逝者三维码即可进入智慧殡葬服务应用，以电子数据的方式，将逝者的人生历程通过文字、视频影像资料予以保存，使用新型方式悼念逝者具有较强的追思、人文纪念、生命教育功能。

军人标识牌

带有军人照片的三维码军人保障标识牌是证明军人身份及浓缩多项信息的“黑匣子”, 可存储军人姓名、社会保险号、血型、宗教信仰、服役军种，还注入了指纹、面相、DNA 和医疗史等详细资料，使军人身份牌又增加了生物特征、医疗经历、个人资讯等方面的信息，以便更好地服务战伤救护，遗骸确认和平时管理。

珠宝应用

防伪溯源：扫三维码了解产品真伪信息，一物一码确保产品安全品质保障，提升品牌知名度。为每款珠宝配备三维码珠宝鉴定证书，替代传统纸质的鉴定证书，作为其唯一验证码，实现对每款珠宝从源头、到终端消费者的全程跟踪管理。
智慧管理：通过人员、进销存、客户、销售管理系统的构建，挖掘数据，分析根源，调整部署。
品牌宣传：以三维码为入口，为客户提供精准化、多元化的宣传渠道，便捷、高效，提升品牌性。消费者扫描三维码可查看珠宝各类信息资料，实现消费者与珠宝检测中心的零距离对话与互动，提高品牌影响力。

银行应用

在支付结算领域，利用三维码技术，将移动金融服务与传统 ATM 相结合，为客户提供无卡取款服务。不仅让客户享受与第三方支付产品一样便捷的支付体验，而且能拥有银行级别的安全保障。
市民通过登录手机银行扫描三维码，选定卡号和金额，并在 ATM 上输入取款密码即可完成出钞。市民再也不用怕自己忘记带卡出门，日常取款变得更加方便快捷。

发展趋势

人机交互
人机交互充分利用了人类的好奇与娱乐心理，每一种携带着传播内容的交互装置都像是一个夺目、新奇、上手简单的游戏机，主动挑起人们的好奇心让多数人都想去尝试一下，从而被动了解甚至接受其携带的传播内容。
三维码同样也可以介入。它除了技术层面的入口以外，还可以当作交互时的一种道具。通过声音、光感或是触控等一系列的传感器来接收不同的指令信号，来改变其内容、形态或表现形式等，从而达到提升交互体验的目的。

其他应用领域

有效合理地运用三维码，使各方的利益得以最大化。包括机关事业单位可以利用三维码区分部门，进行内部信息交流；传统商业可以利用三维码与消费者互动进行品牌推广；食品行业可以通过三维码进行食品溯源为食品提供安全保障；或者利用三维码为高校教师提供文档材料整理，教学、科研及行政事务管理。为学生提供校内资源整合以及课程辅助等一系列全新网络平台。从而提高效率，充分发挥移动网络终端最积极的一面。

数据容量

如果是用于电子传输中的图像及文件的编码，只考虑计算机及显示器的色彩分辨率，则 Z 轴的高度对于二进制数来说可达 32 位，也就是说一个编码单元可以表示 4 个字节。一个编码单元尺寸在 0.4×0.4mm 的条件下，每平方厘米可容纳 2.5K 字节。

如果是用于证件防伪，则要考虑生成设备与识别设备的精度，因此，第三维的深度一般取 16 色或 16 级灰度。在这种情况下，两个编码单元可以表示一个字节。编码单元尺寸在 0.4×0.4mm 的条件下，编码的尺寸为 70 行×100 列，面积为 28mm×40mm，可容纳 3.5K 字节。而在同样条件下，二维码只能容纳 425～875 字节。

任意进制

任意进制的概念是指上面所述的第三维上有一定的层高，它可以表示任意进制的数据，在一个编码中不同的区间可以用不同的进制。相对二维平面码而言，三维码不仅在信息容量上有了大幅的增加，且引入了任意进制的概念。在编码公开的情况下，在编码过程中用户可以随意改变数据的进制进行编码，增加了保密性。

应用

领域
实施该标准的防伪产品目前已经和正在开始在我国的酒类、食品、烟草、日化、家电、票证、医药、服装等行业应用。

前景
结构三维码在技术创新方面实现了码与标识一体化深度融合、物理防伪和信息技术有机结合，让广大消费者感受到易于识别的防伪标识，具有较好的应用前景。