2018 年全球 3D 扫描市场规模为 50.2 亿美元,预计到 2026 年将达到 109 亿美元,预测期内复合年增长率为 10.2%。 2018年,北美地区以32.67%的份额主导全球市场。
3D 扫描市场由广泛的工业和商业应用推动。采用已经超越了早期实验,进入了制造、工程、医疗保健和数字内容创建的运营集成。该市场目前的规模反映了现有工业用户和依赖高精度空间数据的新兴数字优先行业的持续需求。
从历史上看,市场扩张是由工业计量、汽车检测和逆向工程推动的。随着时间的推移,采用范围扩大到包括建筑、医学成像、遗产保护和面向消费者的应用程序。这一转变标志着在硬件成本下降和软件复杂性不断提高的支持下,从利基技术使用向企业级部署的转变。该行业现已进入一个更加结构化的增长阶段,其特点是需求多元化,而不是依赖于几个核心垂直领域。
加速数字化转型计划以及提高制造和设计工作流程的自动化程度将继续为近期增长提供支持。中期扩张预计将通过将扫描技术更深入地集成到数字孪生、模拟平台和质量管理系统中来实现。从长远来看,随着空间数据成为工业智能、先进制造和沉浸式数字环境的基础,3D 扫描市场将持续扩张。
动力指标包括企业采用率的提高、与下游分析平台的集成程度的提高以及受监管行业的更广泛接受度。这些动态标志着市场正在从采用主导的扩张转向全球生产生态系统中的长期结构性嵌入。
3D 扫描已成为产品生命周期管理 (PLM) 领域的一项重要技术,可在设计、制造和质量控制流程中提供更高的精度、速度和效率。在游戏和娱乐等领域,技术改变了虚拟世界和逼真角色的建模方式。它还改变了工程、建筑和医疗保健等行业的文档和测量流程。
随着人工智能 (AI)、边缘计算和 5G 连接的融合,该行业不断发展,在扫描操作中实现实时数据传输和基于云的协作。人工智能辅助扫描系统现在可自动执行网格校正、对象检测和特征提取,从而显着缩短设计周期时间。此外,企业正在实施可持续制造策略,例如 3D 扫描,通过闭环反馈减少增材制造过程中的材料浪费。遵守 ISO 10360(几何产品要求)和 NIST 可追溯性规则等国际标准正在成为精密工程市场供应商的重要差异化优势。
现代扫描系统越来越多地集成到专业流程中,使测量专家能够提高准确性和吞吐量。例如,2019 年 4 月,ScanTech 推出了 KSCAN 3D 扫描仪,这是一款计量级设备,具有集成摄影测量系统,可提高体积精度和扫描范围。随着对精确驱动的数字建模的需求不断增长,3D 扫描从专业技术转变为许多行业数字化转型计划的关键组成部分。
哪些主要趋势正在塑造 3D 扫描市场的未来?
快速利用 3D 扫描仪创建虚拟电影和视频游戏的数字模型
3D 扫描在虚拟电影摄影和视频游戏创作中的使用已成为市场增长最快的趋势之一。在娱乐领域,工作室越来越多地使用扫描仪来生成实际表演者和事物的数字对应物,这减少了建模时间并提高了真实感。 3D 扫描与计算机辅助设计 (CAD) 软件相结合,使服装和道具设计师能够在数小时而不是数天内完成精确的模型。
数字化转型、自动化和以数据为中心的工作流程的融合正在重塑 3D 扫描市场。最有影响力的趋势之一是从独立扫描工具向集成数字生态系统的转变。组织越来越多地将扫描技术视为更广泛的数字孪生、模拟环境和生命周期管理平台的基础输入。这种转变提升了跨设计、生产和维护功能扫描数据的战略重要性。
自动化是另一个决定性力量。机器人和自主扫描系统的进步正在减少对手动操作的依赖,同时提高一致性和可重复性。这些功能在速度、安全性和准确性至关重要的大规模工业环境中特别有价值。自动化还支持连续数据捕获,从而能够随着时间的推移对物理资产进行更动态的监控。
人工智能和高级分析正在重塑扫描数据的解释和应用方式。机器学习算法增强了特征识别、缺陷检测和表面分析,将原始点云转化为可操作的见解。这种演变缩短了分析周期,并支持跨工程和质量控制工作流程的预测决策。
可持续性考虑越来越多地影响技术的采用。组织正在使用 3D 扫描来减少材料浪费、优化资源利用并支持循环制造实践。与此同时,客户的期望正在转向可互操作、面向未来的平台,这些平台可以随着不断发展的数字基础设施而扩展。这些趋势共同重新定义了 3D 扫描市场中价值的创造方式。
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加速 3D 扫描市场增长的关键驱动力是什么?
3D 扫描在产品生命周期管理中的先决条件是推动市场增长
将 3D 扫描集成到产品生命周期管理 (PLM) 中已成为行业增长的关键驱动力。公司逐渐在生命周期的各个阶段使用扫描技术,从概念设计和原型到制造、质量控制和维护。扫描可加速概念阶段的需求分析和模型验证,同时提高设计阶段的 CAD 建模、快速原型制作和仿真准确性。
在制造中,3D 扫描可确保尺寸一致性并降低返工成本,从而有助于工具设计、装配验证和生产质量保证。在维修阶段,它可以记录、恢复和更换复杂的组件,从而延长资产生命周期。例如,FARO Technologies 的 8 轴设计 ScanArm 2.5C 通常用于逆向工程和基于 CAD 的建模,这有助于简化设计到生产流程。
结构性需求变化、技术进步和不断变化的企业优先事项共同推动了 3D 扫描市场的增长。在需求层面,制造、建筑、医疗保健和设计领域的组织面临着提高准确性、减少返工和缩短开发周期的压力。三维数据捕获可实现更快的迭代、更严格的质量控制和改进的资产文档,使其成为现代工作流程的中心。
客户行为也转向数据丰富、可互操作系统的系统。最终用户现在期望扫描解决方案能够与计算机辅助设计 (CAD)、建筑信息模型 (BIM) 和数字孪生平台无缝集成。这种期望将需求从独立硬件扩展到包括软件、分析和生命周期支持的完整扫描生态系统。
在供应方面,技术成熟降低了采用壁垒。传感器分辨率、摄影测量、结构光和激光扫描方面的进步提高了精度,同时降低了系统复杂性。小型化和移动性已将用例从受控环境扩展到现场操作。在工业自动化和智能基础设施持续投资的支持下,可用资本依然强劲。
外部力量也发挥着重要作用。航空航天、医疗保健和建筑等行业的监管对质量保证、可追溯性和合规性的重视增加了对高保真数字测量的依赖。与此同时,提高生产率和减少材料浪费的宏观经济压力强化了精确、数据驱动的检测工具的价值主张。这些因素共同持续加速多个行业 3D 扫描市场的增长。
哪些挑战和限制影响市场扩张?
3D 扫描解决方案的初始成本较高,阻碍了其采用
尽管有很多好处,3D 扫描行业仍面临各种采用障碍,其中最重要的是初始价格高和集成复杂性。硬件、软件和系统培训的初始投资可能非常昂贵,特别是对于中小型企业 (SME) 而言。许多组织还花钱进行员工培训,以保证扫描技术得到有效使用。
尽管结构性势头强劲,3D 扫描市场仍面临一些影响采用模式和投资决策的限制。最持久的挑战之一是与先进扫描硬件和支持软件相关的高昂前期成本。对于中小企业来说,资本支出要求可能会延迟采用,特别是当投资回报无法立即量化时。
操作复杂性也是一个障碍。有效的部署通常需要专门的技术专业知识,从校准和数据处理到系统集成。计量、数据分析和 3D 建模方面的技能短缺限制了可扩展性,特别是在工业生态系统不太成熟的地区。培训要求进一步延长了实施时间并增加了总拥有成本。
监管和合规因素会带来额外的摩擦。在航空航天、医疗保健和建筑等领域,认证标准和数据治理要求可能会减缓采用速度并增加验证成本。互操作性挑战也依然存在,特别是在将扫描输出与遗留软件环境或专有企业系统集成时。
市场动态也会带来风险。随着新进入者以低成本解决方案瞄准利基应用,竞争压力加剧。这导致了某些细分市场的价格敏感性和利润压缩。与此同时,技术的快速发展增加了资产过时的风险,迫使买家在创新与长期投资稳定性之间取得平衡。
分割
按成分分析
激光扫描仪领域因其能够在几秒钟内捕获数百万个数据点而占据最大的市场份额
3D扫描行业分为硬件和软件两个部分,由于激光、结构光和光学扫描仪的不断创新,硬件占据主导地位。 3D 激光扫描仪拥有最大的市场份额,因为它们能够在几秒钟内收集数百万个数据点。
硬件包括使用激光、结构光或摄影测量技术的手持式、三脚架安装式和固定位置扫描系统。虽然硬件仍然是基础性的,但其在总价值创造中的相对份额正在逐渐下降。硬件变得更加标准化,竞争压力推动渐进式创新,而不是渐进式差异化。
软件是增长最快、利润率最高的组件。先进的处理引擎、可视化平台和数据管理工具现在在整体价值中所占的比例越来越大。软件可实现扫描对准、缺陷检测、表面重建以及与计算机辅助设计和制造等下游应用程序的集成。控制专有软件生态系统的供应商保留了更强的定价能力和更长久的客户关系。
激光扫描仪适合扫描精致的环境和需要非接触式精度的物体。与此同时,随着制造商将结构光扫描仪融入手持式扫描仪以提高准确性和处理速度,结构光扫描仪迅速普及。 2019 年 7 月,FARO Technologies 推出了 Cobalt Design 结构光扫描仪,它可以在几秒钟内捕获精确的表面细节、色调和复杂的形状。
自 2024 年以来,结合激光和结构光技术的混合系统已得到广泛使用。这些系统允许根据表面质量和照明条件进行动态切换,将其应用范围扩大到工业检查、医学成像和文化保护。人工智能驱动的降噪和实时可视化也提高了数据解释的速度和准确性。
按范围分析
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由于对环境和变化的光照条件不太敏感,短距离扫描仪可能会推动市场增长
3D扫描市场根据扫描距离分为短程、中程和远程系统。
短距离扫描仪占据主导地位,因为它们对环境照明的敏感度较低,并且能够在不同条件下提供高分辨率数据。这些扫描仪特别适合对小表面或反射表面进行详细检查,并且通常具有成本效益且对于人类交互来说是安全的。
短程 3D 扫描在需要高精度和精细细节的应用中占据主导地位,包括质量检测、逆向工程和医学建模。这些系统通常用于受控环境并生成高分辨率数据集。
中程扫描仪越来越多地用于地质测绘、建筑文档和基础设施监测,在便携性和测量距离之间提供平衡。它们非常适合高精度捕捉桥梁、工业设施和考古遗址等中型环境。中程扫描支持更广泛的工业应用,平衡精度与工厂车间、建筑工地和大型部件的覆盖范围。
另一方面,远程扫描仪可满足需要大规模测绘的应用,例如建筑物、船舶、飞机和国防车辆。随着范围和精度技术的进步,制造商正在整合能够在范围之间动态切换的混合系统。这一趋势使得更广泛的工业、建筑和测量应用成为可能,反映出向灵活和多环境 3D 扫描解决方案的更广泛转变。
远程扫描服务于基础设施、测量和大规模资产管理。该领域的增长是由基础设施发展、城市规划和数字孪生计划推动的。尽管单位数量较低,但由于系统复杂性和服务要求,平均交易价值较高。
制造商还致力于开发自适应范围算法,该算法可以自动更改对象几何形状的扫描分辨率,从而在减少数据量的同时最大限度地提高精度。这项创新满足了制造和建筑行业对节能、智能扫描系统日益增长的需求。
按设备分析
手持式 3D 扫描仪将成为增长最快的细分市场,因为它有助于进入难以到达的区域
根据设备类型,3D 扫描市场分为便携式(手持式)系统和固定式系统。
固定式扫描仪通常安装在手臂或三脚架等固定结构上,为扫描车辆、飞机和基础设施部件等大型物体提供高稳定性和准确性。这些系统需要最少的操作员干预,并针对受控环境进行了优化。
最新的手持式变体现在包括激光雷达和摄影测量融合,可实现精确的户外和移动扫描应用。与支持 5G 的边缘设备集成可实现从现场到云端的无缝数据流,从而加快设计协作和实时检查分析。
便携式扫描仪在部署中所占的份额越来越大。它们的灵活性、减轻的重量和提高的准确性使它们适合分散操作和基于现场的工作流程。固定系统对于高精度制造和质量控制环境仍然至关重要,其中重复性和稳定性至关重要。
向可移植性的转变反映了组织如何部署技术能力的更广泛的变化。分散式生产和检验模型有利于可以随工作流程移动的设备,而不是固定在特定设施上。
相比之下,手持式 3D 扫描仪由于其便携性、灵活性以及进入复杂或有限空间的能力而迅速受到关注。它们越来越多地应用于汽车设计、文化遗产记录和现场维护等行业。手持设备可以轻松捕捉小型和大型物体,实时提供快速、准确的 3D 模型。
人体工学设计、无线操作以及与移动计算平台的集成也推动了人们对手持式扫描仪的日益青睐。这种灵活性使工程师和设计人员能够在不影响精度的情况下进行现场测量。因此,手持设备预计将在预测期内实现最快的增长,从而重塑扫描技术在工业和设计工作流程中的部署方式。
按应用分析
由于需要准确和精确的结果,逆向工程将在预测期内获得关注
3D 扫描服务于多种应用,包括逆向工程、质量控制、快速原型制作、人体扫描和游戏。
一般工业检测和质量控制是最大的应用领域。制造商依靠 3D 扫描来检测偏差、减少废品并改进过程控制。逆向工程紧随其后,特别是在遗留系统复制和售后组件设计方面。
在产品开发中,快速原型制作和设计验证继续推动采用。 3D 扫描缩短了开发周期并提高了设计准确性,支持更快的创新周期。在医疗保健领域,应用包括矫形器、假肢和解剖建模,其中定制和精度至关重要。
全身扫描、文化遗产保护、虚拟环境创建等新兴应用规模仍然较小,但随着技术成熟和成本下降,显示出强劲的增长潜力。
按最终用途分析
由于在产品设计开发和实施的各个阶段的使用,工业制造领域将呈现最高增长
3D 扫描的最终用途行业包括航空航天和国防、医疗保健、汽车、建筑和建造、工业制造以及娱乐和媒体。其中,工业制造引领市场,从初始设计和原型制作到组装和质量检验,几乎在产品开发的每个阶段都使用扫描。
由于资本密集度和整合要求,大型企业占总市值的很大一部分。航空航天、汽车和重型制造公司在价值链的多个阶段利用扫描技术。这些用户优先考虑准确性、可靠性和系统互操作性。
中小企业代表着不断增长的机会。随着系统变得更加经济实惠且更易于部署,中小企业的采用速度正在加快。这些用户看重模块化解决方案、灵活的定价和快速的投资回报。
公共部门和研究机构也对需求做出了贡献,特别是在基础设施规划、文化保护和学术研究方面。他们的购买行为通常受到融资周期和长期项目期限的影响。
价值创造越来越集中于软件、服务和数据驱动的能力,而不仅仅是硬件。经常性收入模式,包括许可、订阅和支持合同,可提供更可预测的现金流和更高的利润。成功地将硬件与分析和工作流程集成捆绑在一起的公司在终身客户价值中占据了不成比例的份额。
盈利能力也因应用而异。由于性能要求和监管限制,高精度工业和医疗用途需要高价。相比之下,随着竞争的加剧,商品化的扫描解决方案面临利润压缩。
区域分析
从地理上看,全球 3D 扫描市场分为五个主要地区,即北美、欧洲、亚太地区、中东和非洲以及拉丁美洲。它们被进一步分类为国家。
在所有地区中,北美、其次是欧洲在全球市场中占据主导地位,原因是扫描在医疗保健、汽车、娱乐、制造等各个行业中的应用不断增加。企业越来越关注3D打印 、3D机器视觉也是推动北美市场增长的一些因素。
北美是 3D 扫描解决方案最成熟、技术最先进的市场之一。航空航天、汽车、医疗保健和先进制造行业的强劲需求推动了其采用。该地区的组织优先考虑精度、合规性以及与数字工程工作流程的集成,从而增强了对高性能扫描系统的需求。
该地区受益于发达的创新生态系统,包括强大的大学与行业合作、风险投资活动以及新兴技术的早期采用。监管的明确性和既定的质量标准支持一致的投资周期。该市场的增长越来越依赖于系统升级、软件驱动的增强和扩展的用例,而不是首次采用。
欧洲呈现出由不同的工业基础和监管框架塑造的多元化市场格局。西欧在汽车工程、工业自动化和遗产保护方面表现出稳定的需求。严格的质量和可持续性标准鼓励采用先进的计量和检测技术。
中欧和东欧呈现出不同的增长态势,其特点是扩大制造能力和增加外国投资。这些地区的采用是由成本效率和融入全球供应链推动的。然而,采购流程往往受到公共资金结构和监管合规要求的影响,这可能会延长采购周期。
在快速工业化、基础设施扩张和数字化转型举措的推动下,亚太地区是增长最快的区域市场。东亚的制造中心正在大力投资自动化和智能工厂能力,使 3D 扫描成为一项关键的支持技术。该地区的规模和多样性为汽车、电子、建筑和消费品行业带来了强劲的需求。
当地制造生态系统和政府支持的创新计划支持扫描技术的开发和采用。同时,价格敏感性和本地化要求也会影响购买行为。使产品适应区域成本结构和运营需求的供应商往往会实现更强的市场渗透。
拉丁美洲仍然是 3D 扫描的新兴市场,其特点是采用率不均衡,且在主要工业中心之外的渗透率有限。需求主要由汽车制造、基础设施开发和精选采矿应用驱动。尽管有针对性的现代化投资继续创造增量机会,但经济波动和资本支出受限可能会减缓采用周期。
该地区的增长通常取决于当地服务合作伙伴的可用性和降低进入壁垒的融资模式。随着工业数字化的发展,对扫描技术的需求预计将逐渐上升。
中东和非洲是一个处于早期阶段但具有重要战略意义的市场。采用集中于基础设施开发、能源和大型建设项目。多个国家的政府正在大力投资智慧城市计划和数字化转型,为先进扫描解决方案创造长期潜力。
市场增长受到技能短缺和监管框架不平衡的限制,但大型公共项目为高价值部署提供了机会。随着时间的推移,对资产管理和数字文档的日益重视预计将支持更广泛的采用。
在所有地区,监管成熟度、产业结构和技术准备度之间的相互作用决定了采用模式。尽管各地区动态有所不同,但总体轨迹表明 3D 扫描将更深入地融入全球工业和数字生态系统。
North America 3D Scanning Market, 2018 (USD Billion)
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谁是主要参与者?市场竞争如何?
Artec Europe、CREAFORM 和 THOR3D 等公司正在采用有机和无机策略来巩固其市场地位
全球 3D 扫描市场拥有多家知名企业,包括 Artec Europe、Creaform 和 Thor3D,每个企业都在寻求增强竞争力和技术能力的战略。
Thor3D 自 2015 年开始活跃,专门开发无线手持式扫描仪,以其轻量化设计和高精度而闻名。该公司通过合作伙伴关系和协作扩大了其产品组合,例如 2020 年 1 月与 Quicksurface 达成协议,将先进的 3D 建模软件与其 Calibry 3D 扫描仪捆绑在一起。
3D 扫描市场的特点是既有成熟的技术提供商、专业的解决方案开发商,也有新兴的创新者。市场领导地位集中在拥有深厚技术专长、广泛知识产权组合和强大全球分销网络的公司。这些参与者受益于与工业客户的长期合作关系以及提供集成硬件-软件生态系统的能力。
大型多元化技术公司通常在系统性能、可靠性和端到端解决方案能力方面进行竞争。他们的战略强调平台扩展、软件集成和长期服务合同。这些现有企业通常利用研究、制造和全球支持基础设施方面的规模优势来保持竞争地位。
除了这些领导者之外,越来越多的专业供应商也瞄准了特定的应用程序或行业。这些挑战者通过专注的创新脱颖而出,例如利基扫描模式、增强的便携性或特定于应用程序的分析。尽管规模限制可能会限制全球影响力,但它们的敏捷性可以更快地适应新兴客户的需求。
合作伙伴关系和收购进一步塑造了市场竞争。硬件制造商、软件开发商和系统集成商之间的战略联盟越来越普遍,从而实现更广泛的解决方案组合并加速市场进入。收购活动通常以软件能力、数据处理专业知识或区域市场准入为中心。
主要公司简介:
雷神3D
CREAFORM
阿泰克3D
赛博光学公司
NeoMetrix 技术公司
精确计量
法鲁技术公司
格姆有限公司
3D 系统公司
欧特克公司
品质视觉国际
Maptek 有限公司
拓普康公司
六角公司
天宝公司
创新、技术和数字化转型如何塑造市场?
创新在重塑3D扫描市场竞争结构方面发挥着核心作用。传感技术、数据处理和计算建模的进步已经扩展了扫描系统的功能范围,远远超出了传统的测量任务。现代平台越来越多地作为集成数字基础设施而不是独立工具运行。
人工智能和机器学习正在成为基础推动者。这些技术支持自动特征识别、缺陷检测和预测分析,减少对手动解释的依赖。随着算法的成熟,它们可以更快地处理复杂数据集并提高大规模操作的一致性。这种转变提高了生产力,同时降低了对人类专业知识的依赖。
基于云的架构也正在重新定义部署模型。云集成可实现集中数据管理、远程协作和持续软件更新。这种方法支持可扩展的操作,并使组织能够跨地理位置分散的站点标准化工作流程。它还通过将扫描输出与产品生命周期管理和企业资源规划等企业系统链接起来,促进数据驱动的决策。
从成本角度来看,数字化转型正在提高运营效率。自动化降低了劳动强度,而预测性维护则减少了停机时间并延长了资产寿命。这些改进提高了投资回报并强化了采用的长期经济理由。随着数字化成熟度的提高,竞争优势将越来越依赖于将扫描技术无缝集成到更广泛的数字生态系统中的能力。
有哪些增长机会?
3D 扫描市场中最引人注目的机会在于技术创新和未满足的运营需求的交叉点。正在经历快速数字化转型的行业存在高增长潜力,包括先进制造、基础设施开发和医疗诊断。这些领域需要精确、可重复且数据丰富的测量能力。
从地域上看,随着工业现代化进程加快,新兴经济体呈现长期增长潜力。对基础设施、智能制造和城市发展的投资正在扩大扫描技术的潜在市场。提供本地化产品并建立区域合作伙伴关系的公司能够更好地抓住这一需求。
从战略角度来看,软件驱动的解决方案代表着巨大的价值机会。分析平台、基于云的协作工具和基于订阅的服务模型可产生经常性收入并加深客户参与度。数字孪生开发、模拟和预测性维护应用中也存在类似的机会。
主要行业发展:
2020年2月——Artec 3D,为学校、大学和研究机构推出专业3D扫描仪和Geomagic 3D教育软件套件。这些 3D 扫描仪和软件可服务于广泛的课程,包括工程、制造、艺术和计算机图形、建筑、历史和遗产保护、医学、科学等。
2019 年 11 月 – Creaform 推出了 HandySCAN AEROPACK,这是一款 3D 扫描解决方案套件,用于解决飞机质量控制的具体挑战,例如飞机事故、评估冰雹造成的损坏以及襟翼和扰流板检查。
报告范围
3D 扫描市场报告提供了有关 3D 扫描的定性和定量见解,以及市场中所有可能细分市场的市场规模和增长率的详细分析。
除此之外,该报告还对市场动态、新兴趋势和竞争格局进行了详尽的分析。报告中提供的主要见解包括各个细分市场对 3D 扫描的采用情况、合作伙伴关系、并购等最新行业发展、主要参与者的综合 SWOT 分析、波特五力分析、领先市场参与者的业务战略、宏观和微观经济指标以及主要行业趋势。
报告范围和细分
属性
细节
学习期限
2015-2026
基准年
2018年
预测期
2019-2026
历史时期
2015-2017
单元
价值(十亿美元)
分割
按组件
按范围
按设备
按申请
逆向工程
质量控制和检验
快速原型制作
全身扫描
赌博
其他的
按最终用途
航空航天和国防
卫生保健
汽车
建筑与施工
工业制造
娱乐和媒体
其他的
按地区
北美洲(美国和加拿大)
欧洲(英国、德国、法国、意大利和欧洲其他地区)
亚太地区(中国、日本、印度、东南亚和亚太地区其他地区)
中东和非洲(海湾合作委员会、南非以及中东和非洲其他地区)
拉丁美洲(墨西哥、巴西和拉丁美洲其他地区)