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数字孪生——精度有保障,价值才会有保障!高精度交通数字孪生,智慧城市,智慧交通!

2023-02-14 15:59 作者:优案科技  | 我要投稿

数字孪生越来越火,应用领域广泛,用法纷繁多样!如何实现数字孪生的落地应用?这种问题太大,短短一篇文字说不清楚。本文仅针对场景精准三维数字化这个基础而又关键的问题,简单探讨实现“真”孪生不容忽视的一项关键技术,旨在为大家提供一些参考信息。

孪生信息“真”与“假”的界限,很多情况下并不分明。想要实现真正的数字孪生,首先需要解决的问题是将现实世界进行准确的三维数字化复刻,这里的“准确”便涉及到了精度问题,怎样算准确,怎样算不准确,取决于具体行业对孪生数据的实际应用需求!如以上图片所示,我们复刻了厘米级精度的道路全三维场景,这个精度对于文章标题中的相关应用是有足够支撑力的。然而,若未能准确复刻现实世界的空间三维形态,其他类型的孪生信息将无法正确安放,想要实现落地应用则会遇到由此导致的种种问题。以下图中的道路及模型并不具备厘米级的精度,甚至场景中很多地方都是虚构出来的!

图片来源于CityEngineTV

数字孪生的主旨不仅仅是为了有个好看的躯壳,光是有了美观的三维模型不见得就能实现预期中的数字孪生应用(但它确实是好看,这也是一项关键技术)。模型能够真正反映现实世界的空间位置信息,满足相关行业对数字孪生应用的需求,是实现真孪生的第一步。然后,三维模型的美观度才称得上锦上添花!毕竟,数字孪生的真正初衷是解决行业应用问题,而不仅是为了满足视觉冲击方面的需求。相比三维可视化呈现,数字孪生有着更宽泛意义的使命!可是放眼望去,如今又有多少关注和准备应用数据孪生技术的业界同仁们被视觉效果吸引了过多的注意力,妥妥的被挡在门外!这样一来,数字孪生应用自然也就难落地。直到真正找到问题的关键,才意识到应该返回第一步,先解决实现真孪生的最基础最关键环节的问题:用满足相关领域应用精度的模型去复刻真实世界的孪生体!其实被挡在门外的也不乏那些想解决关键技术问题,却又无门的应用者!现在机会来了!可以通过以下内容先做个初步了解。

这段视频是对道路场景的现实世界进行高精度三维数字化一个展示效果。首先通过三维激光扫描技术获得整个公路场景的高精度(厘米级)彩色化点云数据,然后基于优案科技三维矢量自动化提取方案,将离散点云数据中对交通数字孪生有重要意义的道路三维特征信息进行提取。通过这种方式所获得的三维成果能够高度符合点云数据对真实世界的三维空间位置描述。进而获得能够满足交通数字孪生、交通规划设计、自动驾驶高精地图、道路驾驶模拟仿真等多种对精度有明确要求的应用。以下几段视频样例能够更加丰富地展现不同交通场景内容提取的结果。

有些朋友看过视频后会认为,这种孪生的效果不是所期待的,看起来一点也不真实,不如具备纹理贴图的模型那般炫酷!就这一点而言,属实!在行业应用不断要求多种行业跨界融合的今天,用和看都需要达标,看官们的眼光不断飙升!看不上眼的东西很容易被PASS掉!高精度数字孪生框架数据的生成是测绘地理信息专业的活儿,场景模型三维可视化与视觉传达是CG(计算机图形动画)领域的事儿!融合的巨轮不断推动着行业的发展,不断可见测绘地理信息行业的平台软件实现了游戏般场景的渲染呈现,游戏玩家们也看到了通过实测点云进一步制作完成的高精度游戏地图场景!数字孪生又怎堪落后呢!?前文视频展示的仅是解决真孪生问题的第一步,也是难度系数较高的一步,有过实践经验的朋友对这项任务(基于点云实现准确三维矢量化)的难度应该深有体会。“专业的事情交给专业的人去做”,这部分确实还得是测绘专业更为擅长!有了准确的孪生基础信息后,下一步想要建立漂亮的模型,完成模型的贴图渲染,交给CG专业,炫目的效果也就自然不成问题,而且精准,可服务于数字孪生的进一步落地应用!

图片来源于CityEngineTV

数字孪生背后的关键技术有很多,优案科技专注于对真实世界的交通等场景进行高精度三维复刻,为需要高精度数字孪生体的专业化应用提供工程级数据支撑!这项技术有着16年以上的行业实战应用经验,是数字孪生交通真正落地应用的重要保障!通过以下示例可进一步了解高精度孪生体骨架信息提取的技术细节:

实景三维道路矢量特征元素自动化提取是一项实景三维信息实现落地应用不可或缺的关键技术,其面向的行业及专业应用领域十分广泛!然而,现状是太多的专业应用人员在拿到实景三维数据后感到无从下手,将三维数据转为二维矢量进行传统测绘地形图输出?这不是前进的步伐,而是回到了老路。上大量人工通过手工方式在实景三维数据上拾取三维矢量特征元素?那会耗费大量的人员及时间投入!

实景三维信息面向多种行业的落地应用是大势所趋,实景三维矢量特征元素自动提取这项关键技术不容忽视!


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