2017年 6月13日，由泰伯網(wǎng)主辦、主題為“空間大數(shù)據(jù)的崛起”的WGDC2017，在北京國(guó)家會(huì)議中心盛大開幕。大會(huì)由空間信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)平臺(tái)泰伯主辦，秉承不斷引領(lǐng)和促進(jìn)空間信息技術(shù)創(chuàng)新與變革的宗旨，WGDC已走過六個(gè)年頭，如今成為全球最具前瞻性的跨界創(chuàng)新風(fēng)向標(biāo)。

Bentley北亞區(qū)實(shí)景建模首席代表周非池

　　14日，智慧城市峰會(huì)開幕。峰會(huì)上，Bentley北亞區(qū)實(shí)景建模首席代表周非池發(fā)表了以“高精度多源實(shí)景建模技術(shù)助力智慧城市發(fā)展”為題的精彩演講。以下為演講實(shí)錄(未經(jīng)本人核實(shí))：

　　大家好，既然是智慧城市分論壇，就講講為我們?yōu)橹腔鄢鞘械陌l(fā)展提供的服務(wù)。大家桌上有我們的小廣告，是實(shí)景建模產(chǎn)品的銷售代表給大家發(fā)的，這是我們的產(chǎn)品，大家有空可以看看。

　　也許在座的有很多朋友對(duì)Bentley比較陌生，很多人對(duì)賓利汽車很了解，我們2015年收購(gòu)加入的時(shí)候，很多人說賣豪車也沒有打折?Bentley是全球工程數(shù)字軟件領(lǐng)域的排頭兵大型軟件企業(yè)，全球每年?duì)I業(yè)額超過十億美金，全球估值超過一百億美金。Bentley是提供一系列基于Bentley設(shè)計(jì)施工以及一體化管理的軟件著稱的，也是以創(chuàng)新型的各種各樣的軟件服務(wù)全球的智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施，提高改善大家的生活。

　　我們覆蓋到智慧城市基本方方面面，道路，海洋，港口，我們都有一些基礎(chǔ)設(shè)施方案。我主要負(fù)責(zé)是我們實(shí)景建模方面的產(chǎn)品體系，這個(gè)也是我個(gè)人從2012年，2015年成為一個(gè)向相對(duì)來說比較獨(dú)立的實(shí)景建模的產(chǎn)品，原本大部分的優(yōu)勢(shì)在我們數(shù)字工程方面的模型，我們實(shí)景模型現(xiàn)在稱之為實(shí)景三維或者大家熟悉的概念改革傾斜攝影進(jìn)入這個(gè)生態(tài)圈。

　　到今年2017年，無論是展廳里面只要涉及到無人機(jī)，涉及到信息產(chǎn)業(yè)涉及到航拍，涉及到三維模型，整個(gè)里面超過80%的企業(yè)都有相關(guān)的解決方案，只要有了屏幕，基本上都有實(shí)景三維的數(shù)據(jù)展示，也是進(jìn)一步的印證了整個(gè)產(chǎn)品體系在市場(chǎng)的占有率以及知名度。所以實(shí)景建模的技術(shù)從整個(gè)行業(yè)來講，無論是學(xué)術(shù)還是政府規(guī)范以及大量實(shí)際落地的項(xiàng)目已經(jīng)廣泛的被行業(yè)所接受了。無論從城市級(jí)的三維模型場(chǎng)景的采集、生產(chǎn)一直到整個(gè)這樣城市級(jí)，或者說戶外非規(guī)則的自然場(chǎng)景，比如說是應(yīng)急、地災(zāi)各種各樣的場(chǎng)景。另外像我們很多的室內(nèi)的數(shù)字工廠的，比較小型的，比較復(fù)雜的模型，隨著我們?nèi)碌娜诤霞す獾慕＜夹g(shù)，也同樣能夠?qū)崿F(xiàn)。這是我們每年的有Bentley的創(chuàng)新獎(jiǎng)，2015年、2016月有越來越多的案例進(jìn)入我們?cè)u(píng)獎(jiǎng)體系，2017年創(chuàng)新獎(jiǎng)大會(huì)在新加坡已經(jīng)看到了非常多的，結(jié)合實(shí)景建模的市場(chǎng)的案例來參與評(píng)獎(jiǎng)。從全球的行業(yè)會(huì)聚的角度來講，我們整個(gè)的國(guó)內(nèi)的是一個(gè)非常大的進(jìn)步，小到幾十平方大到一兩百平方到現(xiàn)在形成了一個(gè)大型的趨勢(shì)，一線城市或者是盛會(huì)城市好幾千平方公里大型的項(xiàng)目，現(xiàn)在無論是已經(jīng)建筑還是籌備建設(shè)，這都形成了一個(gè)大的趨勢(shì)，包括全國(guó)數(shù)字應(yīng)用層面來講有三維底圖只是邁出第一步，今年非常榮幸國(guó)內(nèi)主流平臺(tái)，包括大家熟悉的各種各樣的平臺(tái)，我們已經(jīng)做到全融合，全打通。在這個(gè)基礎(chǔ)上，包括像國(guó)際上比較主流的Cesium的平臺(tái)，VR平臺(tái)的HTC 、VIVO 以及PS VR、Google Daydream等等。

　　從行業(yè)拓展角度來講，已經(jīng)深入到可以說智慧城市方方面面的行業(yè)拓展，這個(gè)可能在我們的里面智慧城市作為一個(gè)窄行業(yè)來理解，但是實(shí)際上我們所有的這些行業(yè)都是智慧城市的大范疇里面的拼圖之一。形成高分辨率、全要素高精度三維場(chǎng)景服務(wù)于我們最新的、更高、更強(qiáng)的智慧城市的需求，多元數(shù)據(jù)融合就是一個(gè)大的前提。往年來講大家印象比較深刻通過數(shù)字照片，無論是從空中，還是從地面的，當(dāng)然大家在大的展廳里面可以看到非常落的無人機(jī)，從空中進(jìn)行采集的拍攝，這是純基于數(shù)字影象進(jìn)行建模。隨著技術(shù)的進(jìn)步，我們空間融合整個(gè)技術(shù)體系完善以后像這樣的場(chǎng)景從局部毫米級(jí)結(jié)構(gòu)到整個(gè)建筑物厘米級(jí)的結(jié)構(gòu)，一直拓展到整個(gè)城市，整個(gè)巴黎1500平方公里全三維的場(chǎng)景，完整都可以通過我們解決方案進(jìn)行生態(tài)，如果大家用谷歌地球出國(guó)的話，可以看到整個(gè)歐洲包括現(xiàn)在的整個(gè)美國(guó)，大大小的城市都是用類似的技術(shù)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了絕大部分的土地三維化。

　　智慧城市比較重要的范疇，就是局部建筑的改造，一些工程的檢測(cè)，這樣也可以通過實(shí)景結(jié)合無人機(jī)快速數(shù)據(jù)采集的方式進(jìn)行高頻度的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和模擬。提到了剛才解決方案，主要是基于數(shù)字照片，無論是來自于手機(jī)相機(jī)，還是單方相機(jī)都是靠各種數(shù)字化的數(shù)字建模，隨著各行各業(yè)深入之后光靠數(shù)字照片形成的模型已經(jīng)不足以滿足市場(chǎng)的精度要求，尤其特種行業(yè)對(duì)我們精度提出更高要求，這個(gè)基礎(chǔ)上我們提出了這個(gè)照片以及激光點(diǎn)融合進(jìn)行建模，這邊有一個(gè)案例。比如說這是一個(gè)車站，在整個(gè)車站場(chǎng)景下無論是建筑還是地面還是小的設(shè)施設(shè)備，都可以比較好的用數(shù)字影象方面進(jìn)行建模，但是地面鐵軌本身只有幾個(gè)厘米的高，而且本身他的結(jié)構(gòu)上面沒有紋理，這樣結(jié)構(gòu)光靠照片很難還原，整個(gè)行業(yè)里面比較同通用的方式是車頭一加掃描儀，通過掃描儀可以采集一兩個(gè)毫米高精度的數(shù)字點(diǎn)明。但是實(shí)際上接觸這個(gè)點(diǎn)明的朋友也知道，但是還有很大難度，包括數(shù)據(jù)量等等。

　　這樣的這個(gè)優(yōu)勢(shì)是比較明顯的，所以我們把兩套數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，無論是在整體場(chǎng)景的一致性，還是我具體細(xì)節(jié)像這個(gè)鐵軌的精度，有點(diǎn)明符合的地方可以達(dá)到原始激光點(diǎn)名毫米級(jí)的精度。

　　智慧城市范疇來講，尤其是城市角度來講，純粹用照相機(jī)拍攝的照片，不管是因?yàn)樾懈哌€是拍攝高度的限制總有那樣缺陷，分辨率不足，或者這個(gè)屋檐底下一些結(jié)構(gòu)可能達(dá)不到比較好的還原，通過激光點(diǎn)名的捕捉，比如說這個(gè)墻面的棱角線，屋檐底下這個(gè)畫度可以非常高精度進(jìn)行捕捉，結(jié)合整體航拍一致性的這樣真實(shí)貼圖以及整體的場(chǎng)景，無論是遠(yuǎn)觀、近觀、人事點(diǎn)等等都可以形成一個(gè)比較好的三維模型。這是渠道貼圖的幾個(gè)結(jié)構(gòu)。

　　剛才提到無人機(jī)和地面的掃描儀，像現(xiàn)在比較流行的車載的全景相景以及車載掃描儀同樣也做了一些照片，貼圖可以做到非常真實(shí)，但是集何結(jié)構(gòu)上是略有缺失。結(jié)合激光點(diǎn)云，結(jié)合真實(shí)的場(chǎng)景照片，無論幾何精度和貼圖質(zhì)量都可以達(dá)到非常高的精度，結(jié)合無人機(jī)的空地，這樣等于說空中地面再加上激光，全融合能夠生成最高分辨率，各個(gè)角度都可以觀察到的數(shù)據(jù)。下一步的方式，是我們?cè)谖錆h和國(guó)內(nèi)著名的激光掃描儀的廠商做了一些試驗(yàn)，比如說掃描車通過地面進(jìn)行這樣一個(gè)數(shù)據(jù)還原，不但在路面，包括樹底下的這些樹干的結(jié)構(gòu)，地面的花蟲的結(jié)構(gòu)都非常高精度的進(jìn)行還原，我們?cè)谕@些公路方面開展一系列的數(shù)據(jù)測(cè)試了。很快，我們也會(huì)結(jié)合地面的手推車的掃描儀，甚至是背包，形成從空中到地面，從地面到室內(nèi)，從室內(nèi)到地下，完整連續(xù)全景全系的三維建模的完整工藝流程。

　　這是另外一個(gè)案例，國(guó)內(nèi)的項(xiàng)目的電站。我們有電站也好，還有大型的基站，這個(gè)結(jié)構(gòu)比較有穿透性的結(jié)構(gòu)，光靠照片來講是非常容易形成誤判。結(jié)合激光掃描儀，從空中對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行判斷，大家可以看到原本可能這個(gè)電網(wǎng)提出的，連高壓塔甚至連高壓的這個(gè)電線都要清楚的真實(shí)的，把這個(gè)高分辨率的模型可以建出來，每一根高壓電線都觸模型，結(jié)合激光點(diǎn)云，我們夢(mèng)想城鎮(zhèn)。

　　實(shí)景模型，應(yīng)用角度來講首先優(yōu)勢(shì)是連續(xù)的網(wǎng)格的三角網(wǎng)的場(chǎng)景，每一個(gè)三角面都帶有真實(shí)的場(chǎng)景作為貼圖。在使用上，之前有很多用戶提出這是一個(gè)完整模型，是一整張皮，不是棟個(gè)房子拆風(fēng)，另外一個(gè)角度來講我們的優(yōu)勢(shì)，在于可以對(duì)于整個(gè)場(chǎng)景里面的細(xì)節(jié)可以進(jìn)行無限的細(xì)節(jié)的邏輯拆分，無論是整棟樓還是一層樓，甚至是一扇窗，甚至是窗戶上某一個(gè)空調(diào)的窗口，剛才場(chǎng)景里面不管是整個(gè)場(chǎng)景的節(jié)選一個(gè)橋，還是它的橋墩或者任何一個(gè)細(xì)節(jié)，可以按照用戶使用需求來進(jìn)行邏輯化的對(duì)象化，并且關(guān)聯(lián)相關(guān)的數(shù)據(jù)，給各種各樣的智慧城市不同的部門應(yīng)用。這是結(jié)合了三維場(chǎng)景之后進(jìn)行的，我們把場(chǎng)景做了對(duì)象化，這個(gè)管理了以后，我們有發(fā)布工具，可以把我們整體的場(chǎng)景進(jìn)行360度的渲染發(fā)布到像類似于VR的眼鏡，甚至像現(xiàn)在在國(guó)外上面大家已經(jīng)直接可以通過U(英文)上面可以發(fā)射到自己的VR眼鏡上，能夠身臨其境對(duì)于真實(shí)的場(chǎng)景進(jìn)行留戀以及體驗(yàn)，無論是宣傳還是在于一些好危行業(yè)的施工的培訓(xùn)、模擬，這個(gè)上面已經(jīng)得到了應(yīng)用。

　　剛才提到了很多基于專業(yè)的設(shè)備，無人機(jī)也好，數(shù)碼相機(jī)也好，激光掃描儀也好，都是比較專業(yè)的設(shè)備，可能設(shè)備的成本比較高。能否也更接地氣的、更有親和力的解決方案，實(shí)現(xiàn)每個(gè)人手中生產(chǎn)三維數(shù)據(jù)，真正實(shí)現(xiàn)城市基礎(chǔ)部件進(jìn)行眾包式的生產(chǎn)，我們手機(jī)端的解決方案，今年三季度就會(huì)發(fā)布上線進(jìn)行測(cè)試。很簡(jiǎn)單，通過手機(jī)端的客戶端，對(duì)于具體這樣一個(gè)閥門進(jìn)行規(guī)律性的拍攝，當(dāng)然有一定的規(guī)則，像這樣的設(shè)備總共17張照片，一鍵上傳云端，按照數(shù)據(jù)量大小，按照網(wǎng)速的快慢，可能流量跑得多一些，短短幾分鐘就可以在手機(jī)上能夠生成這樣三個(gè)維模型，在手機(jī)上進(jìn)行預(yù)覽，這樣三維場(chǎng)景中進(jìn)行標(biāo)注，一鍵發(fā)送給千里之外的專家，可以分享到朋友圈。

　　通過實(shí)景建模的技術(shù)在智慧城市各個(gè)領(lǐng)域里面的一些應(yīng)用的案例，給大家簡(jiǎn)單介紹一下。這是通過數(shù)字影像空氣融合的一個(gè)案例，這是電站，通過188張無人機(jī)的照片，結(jié)合280張地面手持相機(jī)拍攝的照片，無論同整個(gè)場(chǎng)景一致性，整個(gè)場(chǎng)景的邏輯的宏觀角度，還是具體設(shè)施設(shè)備它的精細(xì)的標(biāo)志，包括具體的維護(hù)期，我們可以達(dá)到一毫米的精度。

　　基于這樣的模型，大家現(xiàn)在知道很列的一個(gè)話題是Bent建模，是大家船位三維圖片三維化，這是非常耗人耗時(shí)花費(fèi)精力的時(shí)間，但是基于這樣實(shí)景的模型可以大大縮短建模的效率，因?yàn)檎麄€(gè)的人對(duì)于二維的自然空間想象，二維的信息轉(zhuǎn)化為三維的過程完全可以省略到，只需要選擇相應(yīng)的具體的設(shè)施設(shè)備在模型庫(kù)里面，通過高頻次，每周進(jìn)行這樣一個(gè)數(shù)據(jù)錯(cuò)記以及存檔節(jié)非常有困難，最大好處是實(shí)景建模模型，只要是在模型里面的誰都做不了假，只要是在場(chǎng)景里面拍出來的100%都是真實(shí)存在的，可測(cè)量的。另外像這樣子的電信基站，隨著現(xiàn)在無人機(jī)技術(shù)的穩(wěn)定，抗干擾能力，另外搭載相機(jī)越來越高，這是我們?cè)诎闹捱M(jìn)行的試驗(yàn)，這個(gè)手機(jī)的電信塔還會(huì)與每一塊電線半的朝向進(jìn)行兩側(cè)，通過P2P這個(gè)相機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)這樣的效果。

　　另外更廣泛的解讀，數(shù)字工廠，石油管線各種各樣的道路橋梁，都可以通過這種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，進(jìn)行三維化的還原，通過這樣的技術(shù)給智慧城市提供一個(gè)最完善的，最真實(shí)，最高精度的地圖。

　　結(jié)合這樣的場(chǎng)景，結(jié)合模擬的一些軟件，可以實(shí)際在非常復(fù)雜的高危的工廠環(huán)境下進(jìn)行人員的培訓(xùn)，整個(gè)的設(shè)施設(shè)備擺放的位置，怎么樣發(fā)生應(yīng)急事故，都可以在這樣全真實(shí)的三維場(chǎng)景下進(jìn)行還原，整個(gè)三維模型的建立，整個(gè)模擬的流程的研發(fā)，對(duì)于整個(gè)數(shù)字生產(chǎn)也是成本大大降低的，這個(gè)效率也是大大提高的。

　　這是我們?cè)诠枮I的案例，不同于全部粗暴拆完重新來的模式，對(duì)于這樣一個(gè)高價(jià)值歷史文物的建筑不能拆，需要非常精確的數(shù)據(jù)提供改造的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。所以在這樣的環(huán)境下，我們采用了非常高精度的優(yōu)于1厘米的數(shù)據(jù)結(jié)果，無論從整個(gè)街區(qū)一直到單棟的建筑，到具體建筑本身的細(xì)節(jié)，都是用最高精度的方式進(jìn)行還原。像建筑細(xì)節(jié)上的風(fēng)化、缺失的痕跡，里面裸露的紅磚可以一塊一塊數(shù)出來，一塊一塊量測(cè)出來，對(duì)于改建、保護(hù)復(fù)原提供了一個(gè)非常高高精度的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

　　基于這樣一些場(chǎng)景進(jìn)行改建后的效果模擬可以達(dá)到非常逼真，讓人身臨其境的感覺。時(shí)間關(guān)系，有一些先跳過了。最后給大家分享一下在香港同仁的案例，應(yīng)該說是一個(gè)非常大型的工程，廣州、深圳、香港的一個(gè)高鐵項(xiàng)目整個(gè)項(xiàng)目里面是用到了工程設(shè)計(jì)的理念，以及實(shí)景建模的方式。

　　這是香港新九龍的高鐵站，現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜程度超過一萬人的工作環(huán)境，對(duì)于工程進(jìn)度的管理以及監(jiān)理提出了非常高的要求。這也是首次在這么大型的工程上運(yùn)用到我們實(shí)景建模的技術(shù)，進(jìn)行智能化的檢查。最初設(shè)計(jì)方案的時(shí)候，比較擔(dān)心光靠拍照片這么復(fù)雜的各種各樣層次的模型，能夠達(dá)到一個(gè)怎么樣的效果，這邊其實(shí)讓很多人也是非常意外的的非常復(fù)雜的工地，這是前后三個(gè)階段的對(duì)比?？赡芎芏嗳藛枺脕砜幢容^好，實(shí)際上量測(cè)過程當(dāng)中，香港同仁已經(jīng)把這樣模型用在實(shí)量檢測(cè)上。通過超額分辨率的采集，前后對(duì)比，鏢靶，實(shí)際對(duì)應(yīng)每一個(gè)鏢靶中心量測(cè)的精度，后面有統(tǒng)計(jì)精度。這是3種方式的對(duì)比，無論從成本，從效率以及數(shù)據(jù)成果的豐富性。

　　感謝大家的時(shí)間，我相信在中國(guó)的實(shí)景建模比較蓬勃大前提下，我們會(huì)看到無論從智慧城市還是方方面面工程管理上都會(huì)有新的思路以及創(chuàng)意給大家把實(shí)景建模應(yīng)用在更多的行業(yè)上，謝謝大家。