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虛擬現實賦能新型智慧城市,三項國家重點研發計劃項目成果重磅發布

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4月23日,國家重點研發計劃項目成果發布會暨第八屆中國虛擬現實產學研大會“XR+智慧城市”技術論壇在京召開。據悉,論壇由虛擬現實技術與系統國家重點實驗室(北京航空航天大學)、測繪遙感信息工程國家重點實驗室(武漢大學)、模式識別國家重點實驗室(中國科學院自動化研究所)、中電科新型智慧城市研究院有限公司、中國虛擬現實技術與產業創新平臺(CVRVT)主辦。

智慧城市是虛擬現實技術重要應用領域

近年來,虛擬現實技術進入了快速發展期,新概念新理念不斷涌現,在各領域的應用不斷深化?!爸腔鄢鞘惺翘摂M現實技術的重要應用領域,虛擬現實相關技術可以在智慧城市的信息基礎設施以及各個行業發揮重要作用,”北航虛擬現實技術與系統國家重點實驗室趙沁平院士在致辭中表示,“虛擬現實技術與系統國家重點實驗室是我國最早開展虛擬現實技術研究與應用的單位之一,我們一直相信虛擬現實技術對產業具有巨大的促進作用并圍繞國家需求付諸實踐?!?/p>

武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室副主任吳華意介紹了實驗室相關情況,并表示,“武漢大學非常榮幸地參加了北京航空航天大學牽頭的‘物聯網與智慧城市’國家重點研發計劃,由實驗室王偉教授承擔課題‘城市日常管理數據匯聚融合與事件動態仿真’,圍繞如何利用海量異構的城市日常管理及物聯網數據,驅動城市空間事件的動態仿真開展研究工作,現已取得多項重要技術進展與成果”。

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當前,隨著虛擬現實、人工智能等新一代信息技術的發展與應用,新型數字產業生態正在快速形成。中國虛擬現實技術與產業創新平臺CVRVT秘書長于文江指出,“虛擬現實、數字人、數字孿生、元宇宙等新型數字生態及虛實共生的新型社會形態已經來到我們的身邊,開拓了人類的想象邊界,加速社會體系與產業體系向更具有想象力的全面數字化轉型發展,一些原來存在于科幻中的場景正在成為現實?!彼ㄗh,社會各界應圍繞技術前沿和重點產業領域,持續推動科技成果轉化和產業化工作,加快產業技術供給能力,扎實落地產業應用,推進我國相關產業的發展。

“虛擬現實之所以重要是因為它將單調復雜的數據組織為可自然理解與交互的‘世界’,極大擴展了人類所在的世界。我們希望虛擬現實相關的前瞻性研究和應用能夠影響更多的人、更多的行業,發揮更大的作用?!北本┖娇蘸教齑髮W教授周忠談道。

智慧城市建設亟需構建新一代仿真平臺

項目組認為,城市場景數據具備全時空、跨層級、跨業務等諸多特點,動態認知難度極高,亟需構建具備模型智能性與仿真真實性的新一代仿真平臺需要,以支撐數字孿生等系統中虛擬與現實世界融合的動態認知。

據分析,現階段,智慧城市的建設普遍存在虛擬城市場景模型缺乏語義與結構,海量城市視頻“碎片化”,事件仿真局限于按照設定模式進行推演、難以支撐城市復雜巨系統的快速決策等諸多挑戰。項目組圍繞智能建模、虛擬融合、動態仿真三大重點取得了一系列重要示范應用和多項技術進展。

例如,隨著城市信息化基礎設施日益完善,攝像頭、傳感器等各種感知設備已經無處不在,每天都會產生海量的城市視頻。城市交通、安防、防疫等多種場景的運營管理都依托于城市視頻提供的數據要素。然而,由于城市三維模型無法頻繁更新,如何整合實時視頻流,實現融合認知成為了城市管理的一個難題。魚眼、超廣角、全景等畸變圖像如何進行圖像標定與對象形狀恢復;低重疊度圖像如何進行視頻匹配融合;圖像如何進行語義理解、視頻分析、警報聯動等都是擺在管理者面前的“攔路虎”。

“我們的研究目標一方面是實現視頻圖像與城市信息實時、準確的空間融合;另一方面是構建能滿足現有各類相機數據的虛實融合引擎?!敝苤医榻B說。通過系列研究,團隊推出畸變視覺融合、視頻匹配融合、運動影像融合等關鍵技術,榮獲多個獎項,并成功研制出虛擬融合引擎,進一步推出了平臺級產品。

三大項目成果重磅發布

會議期間,北京大視景科技有限公司、武漢吉嘉時空信息有限公司、中電科新型智慧城市研究院有限公司、交通運輸部科學研究院、三和數碼測繪地理信息技術有限公司、北京航空航天大學、華中科技大學等企業、機構、高校代表分別分享了包括虛實融合引擎與實景數字孿生系統、動態仿真引擎與虛擬仿真地球系統、城市級虛實融合多尺度仿真平臺在內的三大項目成果及相關應用案例。

其中,實景數字孿生系統在永清縣“一網五治”項目應用中,基于高精度衛星照片、無人機傾斜攝影和三維建模等科技手段,實現區域衛星影像全域覆蓋、重點區域實景還原、重點位置實景融合,構建數字孿生城市的三維空間基礎模型,為承載政法大數據提供了空間地理場景。

動態仿真引擎曾亮相武漢世界軍人運動會開、閉幕式的三維仿真推演系統,以時間為軸進行推演邏輯建模,結合開、閉幕式的具體事件策劃腳本數據,按時間計劃進行動態的三維可視化推演,實現了策劃過程的可視化,為武漢軍運會開閉幕式的順利舉行節約了大量時間與人力成本。

城市級虛實融合多尺度仿真平臺也成功應用于深圳“智慧福田”城市建設中,通過構建具有高精度空間屬性和可交互特性的三維模型,融合基于統一標準地址的業務數據和基礎數據(流動人口、戶籍人口、法人、煙感、監控視頻等),實現了數據高度集聚、信息實時流動、安全預警準確及時,為城市的精細化治理提供了有力支撐。

會上,周忠強調,盡管項目成果已經得到了示范性應用,但核心技術從示范應用到市場量產還需加強推廣,需要產學研各界通力合作?!跋乱浑A段,希望能夠(將項目成果)輻射至更大范圍,為我國智慧城市、工業等數字經濟相關產業的發展發揮促進作用?!?/p>

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責任編輯:趙強


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