| AI助力三維數(shù)字化重建，「四維時代」打造國產(chǎn)實景三維相機 | |
| 發(fā)布時間:2024-05-13 15:59:38 | 瀏覽次數(shù)： | |
三維數(shù)據(jù)，是3D模型的源頭。在數(shù)字孿生領(lǐng)域，如果沒有實景三維數(shù)據(jù)，就無法實現(xiàn)真正的虛實結(jié)合。小到各類物體，大到各類建筑，都需要先采集實景數(shù)據(jù)，以建立數(shù)字三維模型。然而，過往的實景三維采集硬件主要來自海外設(shè)備。這類設(shè)備在安防、應(yīng)急等場景很難符合項目要求。因此，在保證質(zhì)量的前提下，實景三維相機的國產(chǎn)化一直是行業(yè)的呼聲。
創(chuàng)立于2014年10月的「四維時代」，已研發(fā)推出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的實景三維相機系列產(chǎn)品，并已通過國產(chǎn)操作系統(tǒng)、國產(chǎn)CPU的兼容適配，獲信創(chuàng)產(chǎn)品評估認(rèn)證。其解決方案及產(chǎn)品服務(wù)，已服務(wù)于港珠澳大橋、世博會中國館等多項國內(nèi)外重大工程項目，并覆蓋了智慧城市、房地產(chǎn)、新零售等領(lǐng)域。
目前，四維時代共推出了四款實景三維相機硬件產(chǎn)品。兩款“深”系列產(chǎn)品作為激光相機，滿足高精度需求領(lǐng)域；兩款“看”系列產(chǎn)品作為光學(xué)相機，滿足日常工作消費場景。
四維時代創(chuàng)始人崔巖告訴36氪，公司的產(chǎn)品研發(fā)目標(biāo)一直緊扣著客戶的需求：提高精度、提升效率、便攜使用。目前正在研發(fā)第五款設(shè)備。
在管道建設(shè)、市政規(guī)劃等專業(yè)工程領(lǐng)域，精度需求較高，通過不斷優(yōu)化深度估計算法和提升激光掃描技術(shù)來升級產(chǎn)品，同時能夠加快點云重建效率。為了讓用戶更加便攜攜帶，四維時代也希望將產(chǎn)品集成到體積更小、重量更輕的設(shè)備中，同時簡化用戶操作流程，使得即使非專業(yè)人員也能快速上手，實現(xiàn)高效的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集。
覆蓋場景方面，四維時代主打空天地一體化，不僅關(guān)注室內(nèi)外環(huán)境的全面覆蓋，而且涵蓋了從微觀到宏觀的不同尺度。
空中層面，四維時代采用北斗大地2000系統(tǒng)對其所有相機進(jìn)行全局定位，幫助數(shù)據(jù)的匹配融合。不僅提高了定位的精度和可靠性，而且相較于傳統(tǒng)的GPS系統(tǒng)，更具備國產(chǎn)化的優(yōu)勢。在中層，公司利用無人機搭載相機進(jìn)行空中拍攝和建模，無人機的靈活性和便捷性使得大規(guī)模、大尺度的三維建模成為可能。至于近地面層面，四維時代通過激光相機進(jìn)行精準(zhǔn)拍攝，確保了數(shù)據(jù)的高精度和高質(zhì)量。
四維時代系列產(chǎn)品
數(shù)字孿生行業(yè)的細(xì)分領(lǐng)域眾多，從消費應(yīng)用到工業(yè)場景，再到城市管理，都有相關(guān)需求。但每個細(xì)分領(lǐng)域的需求各有差異。
崔巖表示，四維時代的發(fā)展戰(zhàn)略"小切口，大方向"。小切口指的是有數(shù)據(jù)需求的業(yè)務(wù)場景，例如燃?xì)夤芫W(wǎng)的數(shù)字化管理、刑偵消防現(xiàn)場的勘驗、建筑工程的全過程管理、文物修繕保護(hù)等。這些場景對于實景三維數(shù)據(jù)有真實的業(yè)務(wù)需求，能夠改善其工作流程，而不僅僅是可視化的效果。
以現(xiàn)場勘驗場景為例，公安部門、消防部門每次出動時，都可以對現(xiàn)場進(jìn)行快速采集，回去后立刻將現(xiàn)場還原。既可以減輕重復(fù)前往現(xiàn)場的負(fù)擔(dān)，又能責(zé)任判定時提高效率，保障公平。
在燃?xì)忸I(lǐng)域，四維時代從安全的角度切入。通過與深圳燃?xì)饧瘓F合作，實施了數(shù)字賦能超大城市燃?xì)獍踩椖俊２煌趥鹘y(tǒng)依賴進(jìn)口設(shè)備和以項目為導(dǎo)向的服務(wù)模式，四維時代提供了一個能夠持續(xù)更新、快速響應(yīng)的系統(tǒng)。這一系統(tǒng)不僅能進(jìn)行事前的災(zāi)害預(yù)警，還能進(jìn)行事故預(yù)演，支持高效的事故處置和搶險救災(zāi)工作。這一項目最終獲得了國務(wù)院國資委首屆國企數(shù)字場景創(chuàng)新賽一等獎。
消防火調(diào)事故現(xiàn)場勘驗，圖片來源：四維時代
崔巖告訴36氪，三維數(shù)據(jù)始終是四維時代的核心關(guān)注點。無論是需要關(guān)注細(xì)節(jié)的小物體建模，還是對大尺度空間的精準(zhǔn)測繪，都能實現(xiàn)從微米級到毫米級不等的高精度管理。
在三維數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，團隊一直在探索一些新應(yīng)用和平臺型產(chǎn)品，包括數(shù)字工業(yè)、數(shù)字文博、數(shù)字生活等。目前，團隊已經(jīng)推出了四維模庫（4DModel）、四維藝術(shù)、四維AR及四維看展等產(chǎn)品。并嘗試開發(fā)基于各類設(shè)備的應(yīng)用，如各類AR/VR眼鏡等。
并不總是如預(yù)期完美，但崔巖認(rèn)為，這些探索是創(chuàng)新路上不可或缺的部分，也非常鼓勵團隊多去嘗試。
此外，四維時代也在國際化方面不斷探索與嘗試。在工業(yè)數(shù)字化方向，與德國企業(yè)建立了合作關(guān)系。四維時代負(fù)責(zé)提供高清度的三維視覺解決方案，德方則側(cè)重于機械臂、機器人以及ERP和SAP管理控制系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用。
數(shù)字文博，圖片來源：四維時代
崔巖表示，研發(fā)是四維時代發(fā)展的核心競爭力。截至當(dāng)前，四維時代已獲得自動化三維數(shù)字建模、高精度機器視覺等111項核心專利，其中發(fā)明專利45項，國際專利13項，軟件著作權(quán)214項。
此外，公司也完成了數(shù)十萬條三維空間的數(shù)據(jù)積累，并擁有深度學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)訓(xùn)練集。通過海量的數(shù)據(jù)庫學(xué)習(xí)，使三維空間的分布預(yù)測更加精準(zhǔn)。
在業(yè)務(wù)推進(jìn)過程中，四維時代的AI能力得到市場逐步認(rèn)可，數(shù)字化技術(shù)已應(yīng)用到全球116家博物館及多項重大工程的數(shù)字化建設(shè)。 |
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