重磅更新 | DataV 三维城市构建器全面升级
DataV 三维城市构建器作为 DataV 平行世界 Web 端数字孪生城市开发工具，能够让用户借助存量空间数据快速构建二三维一体化的三维城市，并结合 DataV 低代码可视化开发能力，帮助用户低门槛地搭建一个属于自己业务场景的数字孪生应用。
数字孪生城市建设的
成本挑战与现实需求
随着近年来一批“数字孪生城市”标杆项目的建设完成，“数字孪生”技术的价值已经得到行业和社会逐渐认可，但是标杆项目的成本投入挑战和普遍实际需求之间，形成了较大矛盾。需要对“数字孪生”项目建设优先关注点、技术方案升级等方面进行探索，将“数字孪生”技术能够惠及更多的实际需求。
通常标杆型数字孪生城市建设项目是一个大型综合性的工程，牵涉部门多、投入大、周期长的特点，其建设成本也非常高，主要有以下几点主要原因：
数字孪生应用会用到成本较高精细数据，如 BIM 模型、高精地图、PBR 精细模型等，采购成本较高。
数字孪生应用不会直接使用 GIS 应用的OGC地理数据资源，需要融合多种空间数据进行计算，生成统一的空间基底，涉及算法、存储等成本，导致数据加工成本高。
数字孪生应用往往是综合平台，包括整个城市总览、城市管理、政务、交通、安全、环保等各部门数据接入、打通、融合的场景屡见不鲜，整体应用开发工作量远超传统行业应用。
算法成本
数字孪生应用的业务目标通常包括“智能化”转型升级，依赖大量的行业算法比如车路协同、水仿真、人脸识别与处理等等，由此带来的成本非常可观。
硬件成本&云计算资源成本
数字孪生应用一般对客户端计算机要求非常高，比如顶配的 CPU 与显卡，采购成本很高。对于服务端硬件，往往需要多种云计算基础资源，甚至是需要非标准化部署才能满足需求。数字孪生应用通常有数据大屏场景，本身大屏硬件的采购也是一个巨大成本。
因此，除了各地标杆型投入的“智慧城市”类项目，一般的“数字孪生”项目建设往往不能满足以上的标杆型项目建设成本。需要有适配广谱的、行业性的常规型的“数字孪生”项目技术方案，使得数字孪生技术可以广泛落地，助力行业数字化转型。
近年来，随着《自然资源部办公厅关于全面推进实景三维中国建设的通知》，国家住房和城乡建设部引发了《城市信息模型（CIM）基础平台技术导则》等产业政策的发布，数字孪生应用建设掀起了新的高潮，同时也将产生一大批基于 GIS 技术的空间数据资产。
例如，“实景三维中国建设”规划采集全国范围的数字高程模型（DEM）、数字表面模型（DSM）、数字正射影像（DOM）倾斜摄影影像、激光点云等数据，并以季度和年度为周期进行时序化采集与表达；全面促进三维化的空间数据产业应用。“CIM城市信息模型”致力于推动 GIS 技术与 BIM 技术、IOT 技术结合，解决地上下和室内外多粒度对象统一表达等难题，建立更高水平的城市级三维空间模型；传统 GIS 数据占有重要地位，是整个城市空间的基础构成。
从“实景三维中国建设”和“CIM城市信息模型”等重要的行业政策可以发现，三维空间数据采集具有“历史延续性”，以传统 GIS 平台可以利用的数据形态为主，涵盖了DEM/DSM/DOM/倾斜摄影等数据规格。今后将有大量的符合传统 GIS 标准的二三维空间数据数据的采集与定时更新，将成为城市数字化建设与管理的重要空间数据基础。因此，“数字孪生城市”的技术方案需要与时俱进，将经典 GIS 二三维空间数据利用好，同时能够发挥 GIS 数据的规模化采集优势，大幅降低“数字孪生城市”的建设门槛。
对“数字孪生城市”有一个更加现实、灵活的定义
对数字孪生程度的评价，众多行业厂商经过实践，基本上达成了一套分级评价体系，即用 L1~L5 评价三维数据源，等级高的数据源占比越高，则该项目的“孪生”程度越高。
该评价标准存在两方面的问题，一个是基本上是针对标杆型项目，对成本制约因素考虑不足。第二个是基本没有把传统 GIS 二三维数据纳入考虑，这对于巨大存量及新增的 GIS 数据及普惠型数字孪生项目建设很不利。
因此有必要灵活调整数字孪生的数据源分级设计，将来源广泛、成本低廉的传统 GIS 二三维数据纳入评价范围，满足不同投入成本、不同场景的数字孪生项目建设。
另外，空间数据源也不应该成为“数字孪生”程度评价的唯一指标，不能让“外观逼真”这个视觉标准绑架了“数字孪生”技术对行业数字转型的真正价值。因此需要更全面的“数字孪生”评估标准，除了“视觉真实”的评价标准之外，更要强调数据模型和交互模式的价值：
视觉模型孪生：当前实际落地项目中主要的评价纬度，与项目投入成本有较大依赖关系。
数据模型孪生：除了模型精细度等视觉还原的因素外，根据实际业务需求，也要强化构件语义化的数据纬度的评价。模型构件的语义化关系到业务数据能不能进行空间纬度的挂载和映射。
交互模式孪生：数字世界和物理世界的数据双向绑定、行为一致才是数字孪生的高级目标。对数字孪生底层数据链路、业务搭建提出了更高要求，数字孪生和物理世界的循环反馈才能确保“数字孪生”的业务应用价值。
对于“实景三维中国”、“CIM平台”这种国家政策之下的各地普及化数字孪生系统建设，依照标杆项目的手工建模方式是不现实的，需要有自动化的技术对城市进行快速三维重建，这也是倾斜摄影、点云等 GIS 三维采集技术被“实景三维中国”等国家政策重视的原因，能够以自动化的形式大规模、低成本进行三维重建。
因此，从实际需求出发的大规模“普惠”的数字孪生城市建设，必然要借力 GIS 数据，尤其是巨大存量的 GIS 数据，比如前些年建设各类信息化平台累积的服务于各行各业的遥感影像、矢量数据、IOT、倾斜摄影、BIM 等数据，都可以定义为 L1~L2 级别的城市“数字孪生资产”，大幅降低数字孪生资产的建设成本。
助力数字孪生城市普惠建设
「三维城市构建器」五大特性
针对上述提出的现实问题，新版「三维城市构建器」重点在传统 GIS 二三维数据源支持上实现了很大提升，基本可以完整对接超图、ArcGIS 等传统 GIS 平台的数据源，并且提供了强大的可视化场景编辑能力，可以让用户借力庞大的存量 GIS 数据源，低成本搭建具有实战价值的“数字孪生”系统。
「三维城市构建器」对空间要素如山体、水系、建筑、道路等生成算法进行了全新升级，支持 L1/L2 两种生成精度，用户可以根据不同的场景、渲染能力进行自由选择
建筑要素进行外观全新升级，贴图种类更加丰富，新增植物等城市小品要素，提升场景视觉丰满度
对高架道路进行了重点算法升级，可以将高架路进行抬升，提高城市道路真实程度，便于仿真等应用开发
在此次升级的同时，开放了国内21个官方城市列表供选择：北京市、重庆市、福州市、厦门市、广州市、深圳市、郑州市、武汉市、南京市、苏州市、无锡市、南昌市、西安市、青岛市、上海市、成都市、天津市、杭州市、合肥市、宁波市、宜昌市。
全面兼容超图 S3M 三维瓦片，对倾斜摄影、BIM、管网等不同三维模型提供不同的优化以及交互能力
提供地形瓦片数据服务的接入能力，支持高度图和量化网格两种地形瓦片数据格式
新增 ArcGIS、XYZ、WMS、WMTS 四种栅格瓦片支持
支持 Revit BIM 模型的空间化解析、抽取、轻量化，根据应用场景抽取对应的 BIM 构件集
支持 BIM 渲染模块的构件级交互，以及构件属性的查询
在「空间构建平台」上不仅可以基于自有的空间数据信息（矢量数据、栅格数据、三维信息模型等），进行上传、解析、融合，新版更提供了地理服务统一管理能力，可接入各类 GIS 平台地理服务，方便与「三维城市构建器」对接
「三维城市构建器」支持接入空间构建平台管理的各类地理服务
「三维城市构建器」数据面板
首次提供三维编辑环境下的视角控制器，操控交互对齐 UE4 等主流三维引擎，降低新用户学习成本
新增相机路径面板、相机高程面板，支持镜头轨迹二三维联动展示，支持镜头精准经纬度与高程控制。
关于三维场景编辑器，我们会在之后的推送里展开更详细解读。
未来展望
随着数字孪生技术的普及，大量客户对标杆项目的单纯“视觉冲击”过渡到“好看也好用”的务实阶段，数字孪生应用的重点战场将覆盖到面向实际业务的行业应用开发上来。数字孪生技术应该与时俱进，在充分满足业务场景的实际需求基础之上，将经典 GIS 平台、BIM 系统、IOT 的多源能力整合，真正实现数字孪生的“感知万物、协同孪生”的技术愿景。
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