實(shí)時3D技術(shù)推動“新城建”建設(shè),打造城市級數(shù)字孿生
為深入貫徹“十四五規(guī)劃”關(guān)于建設(shè)數(shù)字中國的戰(zhàn)略部署,加快推進(jìn)工程建設(shè)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化升級,2021年7月21日至23日,“第七屆工程建設(shè)行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會暨2021年數(shù)字建造大師匯”在湖南長沙召開。
本次大會由中國施工企業(yè)管理協(xié)會主辦,吸引了來自全國工程建設(shè)、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的專家、學(xué)者、企業(yè)代表,共同探討建筑業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型方向。實(shí)時 3D 引擎 Unity 與工程建設(shè)行業(yè)生態(tài)合作伙伴歐特克、惠普、英偉達(dá)共同亮相本次科技盛會,并分享了在新型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)(以下簡稱“新城建”)背景下基于Unity數(shù)字孿生解決方案在工程建設(shè)行業(yè)內(nèi)數(shù)智運(yùn)維場景中的應(yīng)用案例。
數(shù)字孿生是通過數(shù)字技術(shù)對物理世界進(jìn)行鏡像化描述的一種新方法。通過數(shù)字孿生的方式,在物理世界與數(shù)字世界之間建立起實(shí)時的雙向映射,從而可通過數(shù)字世界對物理世界進(jìn)行監(jiān)控與干預(yù)。
基于真實(shí)數(shù)據(jù)打造的數(shù)字孿生體具有低成本試錯、智能化決策、高效率創(chuàng)新等顯著優(yōu)勢,可有效推動智能化、智慧化治理體系的構(gòu)建。近年來,出現(xiàn)了數(shù)字孿生城市、數(shù)字孿生建筑、數(shù)字孿生工廠等各種新概念,這背后需要實(shí)時三維可視化、云渲染、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、5G等一系列數(shù)字化技術(shù)的支撐。
Unity 大中華區(qū)工程建設(shè)行業(yè)數(shù)字孿生業(yè)務(wù)總監(jiān)楊玨在演講中提出,數(shù)字孿生在智慧城市的應(yīng)用中還有一些問題需要解決。比如城市空間現(xiàn)狀可視化需要統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式,BIM軟件需要無縫對接,海量數(shù)據(jù)的實(shí)時交互顯示,以及統(tǒng)一的云平臺支持等。
“針對這些需求,Unity 提供了相應(yīng)的解決方案。首先,Unity是一個跨平臺的交互式實(shí)時 3D 引擎,支持PC、手機(jī)、VR、AR 等20多個主流平臺,并且具有強(qiáng)大的異構(gòu)數(shù)據(jù)集成功能,為數(shù)字孿生開發(fā)提供了統(tǒng)一開發(fā)和協(xié)作的平臺。此外,Unity擁有一套完善的工具鏈,可以實(shí)現(xiàn)多種格式的工業(yè)模型和數(shù)據(jù)的實(shí)時修改可視化。最后,Unity具有高度靈活性,支持各類終端設(shè)備和自定義功能二次開發(fā)。”楊玨分享道。
在Unity Reflect中實(shí)時查看和修改BIM建筑模型
今年以來,我國推進(jìn)新型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的部署和試點(diǎn)工作有序開展。廣州、上海、重慶、廈門等試點(diǎn)城市就城市信息模型(CIM)基礎(chǔ)平臺建設(shè)、城市運(yùn)行管理服務(wù)平臺建設(shè)、協(xié)同發(fā)展智慧城市與智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展等積極開展工作。
面向新城建,Unity 是構(gòu)建 CIM 數(shù)據(jù)底座的首選平臺之一。結(jié)合自身完善的工具鏈,Unity 可以將地理信息系統(tǒng)(GIS)、建筑信息模型(BIM)等數(shù)據(jù)導(dǎo)入統(tǒng)一的數(shù)字孿生平臺處理,通過 Unity 定制開發(fā)的數(shù)字孿生應(yīng)用可以接入實(shí)時物聯(lián)網(wǎng)(IoT)數(shù)據(jù)等城市感知數(shù)據(jù),整合多維多尺度信息模型數(shù)據(jù)。最終在多個終端平臺實(shí)現(xiàn)“一次構(gòu)建,多次部署”。
除了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、跨部門管理協(xié)同、數(shù)據(jù)可視化三維集成視圖等基本功能以外,Unity 為 CIM+應(yīng)用提供了靈活好用的開發(fā)平臺,各類 CIM+城市更新、智慧園區(qū)、智慧機(jī)場、智慧工地等實(shí)時 3D 應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生。
當(dāng)前,Unity正在與國內(nèi)工程建設(shè)行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)合作,共同推進(jìn)新城建。
在智能化市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面,Unity與香港機(jī)場合作開發(fā)機(jī)場運(yùn)維數(shù)字孿生,實(shí)現(xiàn)孿生機(jī)場與動態(tài)數(shù)據(jù)的連接,打造集感知、分析、服務(wù)、指揮、監(jiān)察等為一體的智慧機(jī)場綜合管理服務(wù)平臺。
北歐Sitowise 公司用Unity制作的城市數(shù)字孿生應(yīng)用示例
在智能化供水設(shè)施建設(shè)方面,Unity與浙江省水利水電勘測設(shè)計院合作,對水壩、橋梁等設(shè)施進(jìn)行實(shí)時三維場景還原,并基于智慧水利運(yùn)維平臺開發(fā)可視化運(yùn)維、工程施工方案優(yōu)化、巡檢路線設(shè)計與優(yōu)化、虛擬安全培訓(xùn)等交互式功能。
在智慧城市和智能網(wǎng)聯(lián)汽車協(xié)同發(fā)展方面,基于Unity實(shí)時3D引擎開發(fā)自動駕駛虛擬仿真和智能座艙等應(yīng)用可以構(gòu)建高精度的虛擬三維道路場景并接入實(shí)時車輛信息和城市傳感器數(shù)據(jù)。2020 年Unity與上海國際汽車城合作,實(shí)現(xiàn)了其自動駕駛測試區(qū)內(nèi)超100平方公里范圍的城市環(huán)境的數(shù)字孿生,并據(jù)此構(gòu)建了應(yīng)用于智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛虛擬仿真測試和驗證的平臺。
在 Unity 及其全球合作伙伴歐特克的大會聯(lián)合展位上,Unity 展示了用于設(shè)計評審和數(shù)字施工交底的 VR 應(yīng)用演示,以及使用 Unity 云渲染技術(shù)實(shí)現(xiàn)電腦、平板、手機(jī)等多屏合一的優(yōu)質(zhì)云端渲染效果。該項技術(shù)的價值在于可以幫助用戶規(guī)避終端設(shè)備的性能局限,提供高性價比的交互式“多端同屏”解決方案,相信隨著 5G 技術(shù)普及率的快速提升,這項技術(shù)將被廣泛應(yīng)用。
Unity云渲染技術(shù)支持多屏無縫加載,各類主流瀏覽器“秒開”應(yīng)用
發(fā)展人性化的智慧城市,需要不斷演進(jìn)的技術(shù)支撐。未來,Unity 強(qiáng)大的實(shí)時3D技術(shù)將持續(xù)助力工程建設(shè)行業(yè)的合作伙伴們,攜手打造城市管理和城市更新“新格局”。