苍穹三维视频孪生平台，还原真实有用新场景

前言
近年来，随着5G、物联网、工业互联网等新一代信息技术的广泛应用，从智慧交通到智慧管理，再到智慧建造，智慧城市建设已然步入了一个崭新的阶段。通过智慧城市建设,为数字经济发展构建新生态，是当下政策支持下的趋势使然。
伴随对数字孪生应用认知的加深，在三维地理信息、数字孪生、元宇宙等领域，都提出了“数实融合”“虚实共生”等概念。如何将新兴技术与地理信息技术有机融合，对实现城市可持续发展、引领信息技术应用、提升城市综合竞争力等方面具有重要意义。
传统三维地理信息应用一直在强调重建静态的场景模型，缺少动态的要素，缺乏真实性。如何让场景鲜活起来，如何让真实数据流动起来并为我所用？让想象力在数字孪生1:1的世界里驰骋，将静态的真实三维模型叠加动态的实时变化监控视频，让感官在宜静宜动、动静结合的视频孪生世界里徜徉！由此，苍穹三维视频孪生平台应运而生。

平台概述三维视频孪生平台运用感知、计算、建模等信息技术，基于真实世界的人、物、事件进行数字化时空构建，通过地理信息技术赋予数字化场景真实地理空间属性，将监控视频与三维场景有机融合，动静一体、虚实结合，让三维场景“鲜活起来”，使三维场景直观、生动、有用，实现物理空间与数字空间的交互映射和闭环控制。

“鲜活起来”的三维场景

平台优势
平台综合遥感影像、数字高程、矢量、倾斜摄影、BIM、激光点云、人工模型、视频监控、物联感知、智能分析等数据，通过二维GIS工具、三维GIS工具、BIM轻量化工具、IoT数据处理工具等，实现对全要素数据的数据存储、建库、实体化、语义化、轻量化、更新维护等全流程数据综合治理，并通过与人、企、地、事、物等的业务数据关联，为时空数据赋予业务属性，最终构建从宏观到微观、从室内到室外、地上地下、二维三维、动态静态、历史现状六位一体的数字空间底座。

六位一体数字空间底座
作为数字孪生场景的延伸，三维视频孪生平台具备“多、快、好、省”的能力。
四大能力
（一）多：设备格式支持更多
支持多厂商摄像头接入，如海康、大华等主流厂商摄像头；支持多种视频协议，如rtmp、rtsp、GB28181等；不限接入的设备类型，如枪型、球型、半球型、鱼眼等多种类型摄像头都是支持的。
多厂商、多协议、多类型
支持多种软硬件环境，支持华为云、阿里云、腾讯云、浪潮云、电科云等多种云环境；兼容Windows、macOS，Linux等主流操作系统，支持跨平台，兼容主流浏览器，如Chrome、Firefox、Internet Explorer、Opera、Safari等。采用B/S架构，无需安装特定的软件,实现了客户端的零安装、零维护。
支持多种软硬件环境

（二）快：融合加载性能更快
目前， 在三维场景中加载大量视频和大规模模型时， 因为视频数据量较大， 且需要实时更新， 场景渲染速度下降， 无法满足实时性和交互性，直观上为融合画面出不来或者不连续。我们通过一段时间算法迭代、加载策略优化，旨在提高真实感的同时，满足场景渲染的流畅性，实现高并发多路视频融合，融合加载性能更快。

融合加载性能更快

（三）好：拼接融合效果更好
由于摄像机布局问题和姿态问题， 导致采集到的图像与模型不匹配， 因此造成视频纹理的扭曲和畸变， 造成画面失真；当场景模型过于复杂， 且细节多的时候， 对模型进行二维纹理映射不满足纹理深度的信息， 因此需要保证模型与纹理的匹配。通过算法优化等，实现了畸变校正。
平台运用自动投影、校准、畸变矫正等摄像测量学算法，最大限度地解决融合中的畸变问题。支持自定义裁剪，支持画面降噪，支持障碍物遮挡效果处理，支持画面调色匀色处理。
畸变矫正对比

（四）省：可视参数配置更省
平台支持监控设备接入、统一管理；支持参数自定义，适配更多场景。输入即输出，无需渲染，配置完毕即可查看融合效果。

查看融合效果

发展方向智慧城市网
三维视频融合技术是虚拟现实技术的一个分支，虚拟现实(含增强现实、混合现实)是新一代信息技术的重要前沿方向，是数字经济的重大前瞻领域，将深刻改变人类的生产生活方式，产业发展战略窗口期已然形成。

监控视频与地理信息的融合具有特色应用、操作直观性、展示动态性、业务联动性、管理实时性等优点，在智慧治理、智慧交通、智慧应急等智慧城市建设中发挥着重要作用。另外一方面，地理信息与监控视频融合也存在着一些发展瓶颈和困难，而解决这些瓶颈和困难同样是未来重要的探索方向。

结语
接下来，苍穹数码将会通过《苍穹三维视频孪生平台——场景篇》系列，系统讲述三维视频孪生如何支撑和推动城市管理的手段、模式及理念创新，具体将会聚焦智慧治理、智慧交通、智慧应急等场景应用，敬请期待！

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1 Dec 2022

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