智能三维城市建模需求

智慧,智慧发展。近年来,信息城市、智慧城市、智慧城市等词汇进入人们的视野,人们越来越渴望生活在一个高度便捷、高度智能的城市。智慧城市应该是能够全面观察、全球调度、实时了解发展状况的城市。要做到这一点,一个非常重要的环节就是智慧城市的展示。由于视角的原因,传统的2D平面或“伪3D”很难从多个角度全面展现,而3D模型恰恰具有“全面性”的优势,可以很好地展现。

虚拟现实(VR)技术和增强现实(AR)技术具有良好的应用前景,主要应用领域是三维模型的应用。所谓虚拟现实(VR)[1],顾名思义,就是虚拟现实与现实的结合。从理论上讲,虚拟现实技术是一种能够创造和体验虚拟世界的计算机仿真系统。它利用计算机生成仿真环境,使用户沉浸在仿真环境中。在这个仿真环境中,无论用户在现实世界中能看到什么对象,或者看不到什么对象,都可以用3D模型来表示。增强现实(AR)技术[2]是一种无缝集成现实世界信息和虚拟世界信息的新技术。它可以模拟和叠加物理信息(如视觉、听觉、味觉、触觉等。)即很难通过计算机科学技术在现实世界中的某个时间和空间中进行体验,然后将虚拟信息应用到现实世界中并被人类感官感知,从而实现超越现实的感官体验。数字三维模拟城市地形和地物,结合虚拟现实技术和增强现实技术,可以呈现出类似现实生活环境的虚拟城市环境,使建筑物的形状和高度一目了然,直观地为城市规划、建设和运营提供三维信息服务。所有用于技术展示的功能都需要三维模型来承载信息,因此要将虚拟现实技术和增强现实技术应用于城市生态,城市三维模型是不可或缺的基础。

3D建模的应用不仅限于显示增强和仿真领域,传统行业也受益。在建筑工程行业,早期的设计人员往往采用手绘的方式完成建筑物的设计或建筑物的规划,不仅费时费力,而且设计图纸老化,不方便保存,不利于以后的图纸回溯或精密校对。随着计算机技术的发展,计算机辅助设计技术应运而生。CAD技术的应用不仅可以提高设计效率,优化设计方案,减轻技术人员的劳动强度,缩短设计周期,加强设计标准化,将技术人员从繁重的手工绘制设计中解放出来,还可以解决设计图纸的存储问题。同时,基于CAD技术的2D设计图,技术人员可以精确提取建筑结构,并使用3D建模软件创建接近真实的3D场景,将2D设计图转化为更直观的3D模型,可以高效呈现设计,满足预览要求,增强设计的整体感和完整性。

如今,BIM技术已经风靡全球。BIM最早是由Autodesk公司于2002年提出的,在全球范围内得到了业界的广泛认可。BIM技术的核心是构建建筑工程的虚拟三维模型,利用数字化技术提供符合实际情况的完整的建筑工程信息库。借助这个包含建筑工程信息的三维模型,可以大大提高建筑工程信息的集成程度。从建筑的设计、施工、运营到建筑全生命周期结束,各种信息始终集成在一个3D模型信息库中,设计团队、施工单位、设施运营部门和业主可以基于BIM协同工作,可以有效提高工作效率,节约资源,降低成本,实现可持续发展。

除了建筑行业,三维城市模型还可以用于灾害防控分析、文物保护、病害分布分析等方面。未来需要利用城市三维模型对现实世界进行三维还原和展示的领域会越来越多。

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