| AI助力三維數(shù)字化重建，「四維時代」打造國產實景三維相機 | |
| 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備。這類設備在安防、應急等場景很難符合項目要求。因此，在保證質量的前提下，實景三維相機的國產化一直是行業(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權的實景三維相機系列產品，并已通過國產操作系統(tǒng)、國產CPU的兼容適配，獲信創(chuàng)產品評估認證。其解決方案及產品服務，已服務于港珠澳大橋、世博會中國館等多項國內外重大工程項目，并覆蓋了智慧城市、房地產、新零售等領域。
目前，四維時代共推出了四款實景三維相機硬件產品。兩款“深”系列產品作為激光相機，滿足高精度需求領域；兩款“看”系列產品作為光學相機，滿足日常工作消費場景。
四維時代創(chuàng)始人崔巖告訴36氪，公司的產品研發(fā)目標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)第五款設備。
在管道建設、市政規(guī)劃等專業(yè)工程領域，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來升級產品，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品集成到體積更小、重量更輕的設備中，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，不僅關注室內外環(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)，更具備國產化的優(yōu)勢。在中層，公司利用無人機搭載相機進行空中拍攝和建模，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行精準拍攝，確保了數(shù)據(jù)的高精度和高質量。
四維時代系列產品
數(shù)字孿生行業(yè)的細分領域眾多，從消費應用到工業(yè)場景，再到城市管理，都有相關需求。但每個細分領域的需求各有差異。
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)務場景，例如燃氣管網(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、文物修繕保護等。這些場景對于實景三維數(shù)據(jù)有真實的業(yè)務需求，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)場進行快速采集，回去后立刻將現(xiàn)場還原。既可以減輕重復前往現(xiàn)場的負擔，又能責任判定時提高效率，保障公平。
在燃氣領域，四維時代從安全的角度切入。通過與深圳燃氣集團合作，實施了數(shù)字賦能超大城市燃氣安全項目。不同于傳統(tǒng)依賴進口設備和以項目為導向的服務模式，四維時代提供了一個能夠持續(xù)更新、快速響應的系統(tǒng)。這一系統(tǒng)不僅能進行事前的災害預警，還能進行事故預演，支持高效的事故處置和搶險救災工作。這一項目最終獲得了國務院國資委首屆國企數(shù)字場景創(chuàng)新賽一等獎。
消防火調事故現(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注點。無論是需要關注細節(jié)的小物體建模，還是對大尺度空間的精準測繪，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)基礎上，團隊一直在探索一些新應用和平臺型產品，包括數(shù)字工業(yè)、數(shù)字文博、數(shù)字生活等。目前，團隊已經推出了四維模庫（4DModel）、四維藝術、四維AR及四維看展等產品。并嘗試開發(fā)基于各類設備的應用，如各類AR/VR眼鏡等。
并不總是如預期完美，但崔巖認為，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)建立了合作關系。四維時代負責提供高清度的三維視覺解決方案，德方則側重于機械臂、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，并擁有深度學習的數(shù)據(jù)訓練集。通過海量的數(shù)據(jù)庫學習，使三維空間的分布預測更加精準。
在業(yè)務推進過程中，四維時代的AI能力得到市場逐步認可，數(shù)字化技術已應用到全球116家博物館及多項重大工程的數(shù)字化建設。 |
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