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          數字孿生應用開發分享 ――? 人與數據的交互新紀元
          數字孿生應用開發分享 ――? 人與數據的交互新紀元
          2020 年,被業內普遍認為是“數字孿生元年”,基于數字孿生技術的需求噴薄而出,在數據價值、 空間結合、應用智慧和一圖感知等方面發揮巨大能量。 因此,作為數字孿生建設者,應當充分認識數字孿生應用建設過程中所蘊含的特殊性和關鍵點, 保障數字孿生真正地產生價值。經過多年的開發經驗,我們發現數字孿生開發的全過程鏈條,與經典軟件開發過程相似,但每 個關鍵步驟均有其特性和注意事項。本文將全面介紹數字孿生應用的開發流程,從需求、設計、 系統、開發、部署等環節,加以展開。五一廣場站智慧運營仿真平臺在智慧乘客服務、智能運輸組織、智能運營 服務、應急聯動響應等方面先行先試,為長沙軌道運營探索了一條創新引領的智慧之路。正形成兩大體系平行發展、相互作用, 數字世界為了服務物理世界而存在,物 理世界因為數字世界變得高效有序。 數字孿生技術賦能于城軌運營,將實現 運營全程的可知、可視、可管、可控, 構建起全新的運營組織業態,產生數據 和信息的協同作用,助推城軌運營實現 數智化轉型。 “智慧運營仿真平臺,一平臺 實現數據融通,提升運營、管 理效率,提升乘客體驗” 長沙軌道交通運營有限公司聯合湖南信 達通和 51WORLD,結合信息化發展實 際需求,在長沙軌道試點智慧城軌相關 業務,運用數字孿生技術聯合打造了長 沙地鐵五一廣場站智慧運營仿真平臺。 該平臺基于數字孿生底座,實現了全站日常運營管理和客流仿真推演 的雙模驅動,成為城軌交通智慧運營的標桿案例。 《國民經濟和社會發展“十四五”規劃和 2035 年遠景目標》對城軌交 通提出了高質量發展的要求,“十四五”期間城軌交通的發展戰略, 技術智能化是技術發展的主方向,以新一代信息技術于城軌交通深度 融合為主線,推進城軌信息化、發展智能系統,建設智慧城軌是實現城軌交通高質量發展的技術推動力;依托數據孿生技術,城軌智慧化 運營將為城市運行穩定有序、群眾出行精準可控提供可靠保障。成為 城軌交通高質量發展的具體實踐。 湖南省“十四五”信息化發展總體規劃中也明確提出公眾服務的智慧 出行內容,要求全力推動交通基礎設施從規劃設計到建設運營的全要 素、全周期數字化,實現三維數字化呈現并構建相關綜合管理平臺, 著力打造一批試點示范。 五一廣場站智慧運營仿真平臺在智慧乘客服務、智能運輸組織、智能 運營服務、應急聯動響應等多個方面先行先試,為長沙軌道運營探索 出了一條創新引領的智慧之路,在湖南交通強省征程上彰顯出長沙軌道新擔當。一、需求收集:客戶調研的三個邏輯視點數字孿生應用,是一種充分結合虛擬空 間和數據融合的展示型應用。數據構建 方面,需要符合目標用戶的認知邏輯, 認知直覺和業務邏輯。因此,我們會按 照業務、數據和環境來進行收集和設計 調研提綱。 首先,業務方面以目標客戶為核心: 1.目標客戶及用戶的群體特征是什么?2. 目標客戶的痛點問題是什么?是基于 哪些業務需求串聯而得到的? 3. 目標客戶對于數字孿生本身有什么樣 的要求?是以應用為主、推進業務工作 優化為要求,還是以展示為主、強調整 體工作亮點為要求? 其次,聚焦數據的實際情況: 1,涉及到相關業務數據的底層應用系 統,目前的開發進度如何?系統的成熟 度將直接決定了業務數據存在著多少的 變更幾率。 2. 涉及到接入融合數據的,是否有數據中臺這樣的角色,承擔起數據 匯聚、管控、對外服務的職責? 3. 涉及到接入物聯傳感數據的,是否 有 IOT 平臺這樣的角色,打通各 種類型設備的數據,形成統一的數據資源平臺? 4. 數據接口是否有既定的交換標準和技術協議? 最后,了解環境部署需求: 1.在網絡環境上,項目最終的部署環境在什么位置?是否存在數據被 網絡隔斷的問題?如果數據不能通過網閘的方式實現互通 , 需要制定具 體的解決方案。2. 在部署策略上,用戶運行環境的情況是怎樣的?包括:網絡環境、 用戶并發需求、部署設備環境及機器運行配置等。 3. 在投放環境上,最終投放是電腦顯示器還是大屏?是否為標準的分 辨率?是否存在多分辨率的適配需求? 完成收集后,針對需求材料進行整理,形成較為原始的需求說明書。 然而,基調沒有確定的需求說明書,難以支撐有效的結構化分析;在 正式進入結構化分析前,跟目標客戶的確認是非常重要的。因此,我 們需要借助高保真的方法來推動需求的確認。 二、高保真設計:推動目標客戶需求再確認 當前的主流軟件開發領域,為了以最少的時間成本推動需求確認工作, 人們往往采用快速原型法(RapidPrototype),但我們發現,高保真原型的設計在數字孿生領域有很強的必要性。其優勢如下: 1.進行視覺層面抽象和重構:能夠充分發現不夠明確的需求和需求內 容矛盾的地方,從而把整個系統的脈絡清晰地梳理出來。2.系統整體分析和架構選型的重要基礎:通過高保真設計,圖形設計 師能夠與架構設計人員和工程師共同完成整個項目在技術難度和視覺 效果上的平衡。 3. 與目標客戶對最終成果形成統一的畫面感:一方面能夠暴露溝通過 程中的認知誤差,另一方面,高保真的確認是一種最為行之有效的需 求確認方式。 另外,在此基礎上,作為用戶視覺表達的設計師,應當站在經典 UED 設計的角度去做好準備工作: 最終面向的目標客戶,所處行業是否有對應的公眾型視覺映射?是否 有自己的一套 VI 視覺系統?若沒有 VI 視覺系統,其已有的信息系統是 否具有相對統一的視覺方案或顏色方案,或偏好的風格及參考對象? 在設計上要推敲和考慮客戶的潛在審美。做好充分的設計準備后,就 能按照需求調研的材料進行高保真的圖面設計。 首先,要做到視覺表達和技術難度的和諧而統一;通俗的說,UED 設 計師必須在不額外增加研發團隊實施工作的前提下,最大限度地呈現 出最優秀的設計方案,并且在視覺表達、特效展示、資源消耗和性能 提升多個方面找準最佳的平衡點。 其次,在視覺表達方面,要注重視覺表達、認知邏輯和交互體驗的相 互制衡,例如面板的組合方式(左右布局、單側布局)和順序結構(面 板的組合能夠形成一個完整的“故事”)。 另外,與傳統的 UED 設計不同,數字 孿生的 UED 需要跟場景的視覺效果結 合——UED 設計師完成的圖形設計必 須確保覆蓋在孿生場景之上的 UED 元 素,能夠和孿生場景本身的視覺結構互 補 ;風格結合上,還要充分考慮孿生 場景中自然光照變化所造成的主色調變 化,使 UED 與早晨、中午、黃昏、夜 晚的孿生場景形成視覺統一。 三、系統設計:三層架構,降本增效 我們認為,當前階段的數字孿生應用開 發,在架構上自頂向下,應當劃分為視 圖層、數據層和場景層,層與層之間均 保持著高內聚、低耦合的結構關系。1.視圖層: 從視圖構建的工具鏈開始著手進行 分 析 和 選 型, 包 括 前 端 框 架(Vue/ React)、包管理工具(NPM/Yarn)、 構 建 工 具(Webpack/Vite)、UI 框 架 (ViewDesign/Antd/Vuetify)、 可 視 化圖表組件(ECharts/HighCharts)等。 這些工具鏈都應當基于團隊內部的研發 模式和項目資產,保持高度的平滑特性 和可復用能力。接著在確定工具鏈的前提下,依據最終 的高保真設計方案,推演整個孿生應用 的視圖邏輯,其中包括視圖的切換方 式、場景聯動的交互方式等。然后依據 推演的結果,通過偽代碼等方式,檢查 推演的視圖邏輯是否是封閉且可回溯的 (即每一個視圖都有一個以上的入口和 出口),并最終完成視圖的組件分類和 抽象,包括組件的內部邏輯處理、接口 設計和組件的類別劃分。 我們往往還會在這個階段,重點去考慮 哪些組件可以通過現有的項目資產去做 二次開發,哪些組件可以通過 UI 框架 去解決功能問題,盡可能地減少項目的 復雜程度。 2. 數據層: 我們會根據數據需求的調研結果,設計 數據的 fetcher,包括接口驗證、權限驗證和業務接口。 我們認為,在傳統的 MVVM/MVC 研發模式中,視圖層的邏輯代碼修改 是人力資源消耗的大頭,而這類修改往往都是由于數據結構和數據字 段更改導致的;因此我們納入數據直驅的概念(DataDirectDrive,D3), 確保視圖層的所有呈現都是由數據層傳遞的數據驅動。 此外,由于數字孿生應用擁有極強的展示能力,往往需要接待領導現 場參觀,準備一份本地化的模擬數據來保障匯報工作的進行也是十分 必要的,在接口上分別設計本地接口和線上接口,能夠方便臨時按需 進行切換。 3. 場景層: 由于 B/S 端和孿生場景的互動是采用 WebSocket 方式進行,場景互動 的事件機制是維系面板和場景的唯一紐帶,我們會根據視圖邏輯進行 事件的劃分和管理。例如,在云渲染的事件注冊函數中,需要根據回 調類型,在場景層上覆蓋事件控制機制,確保孿生場景的事件都能夠 通過相關的事件總線送往各個組件。四、開發實施:“四部曲”保障質量,減低復雜性 系統設計完成后,數字孿生應用正式進入開發階段,通過場景包獲取、 工程建構、數據模擬、數據接入四部分的緊密協作進行開發實施。 1.場景包獲?。?一旦渲染包可以通過云渲染平臺獲取,我們需要將精度較低、但 API 功能齊備的數字孿生場景包進行單獨備份,作為開發包使用。這種類 型的場景包雖然視覺效果簡陋,但對于開發者機器的配置要求較低, 能流暢開發過程中的操作、快速加載場景包內容,提升效率;最終完 成開發并進入測試階段后,再使用最新版本的場景包,確保場景的整 體效果符合用戶的最終要求。2. 工程構建: 我們使用藍湖工具,將高保真設計圖進行切片標記上傳。利用藍湖工具, 前端工程師可以便捷地下載相應圖片切片并把握高保真里的元素細節, 包括字體、字號、色彩編號(HEX/HEXA)、尺寸等。頁面結構構建完 成后,再根據架構設計階段的組件清單,進行依賴收集和創建,整合、 導入到工程文件里,對每個組件進行初始值設定;并確保整個面板的 呈現效果和頁面的切換邏輯,符合高保真和系統架構設計的要求。 3. 數據模擬: 通過對高保真的觀察,我們通過本地 JSON 的方式,將高保真上所涉 及到的數據內容依次完成構建,并存儲在靜態資源目錄下,在數據層 的工程構建上,我們會先寫讀取本地 JSON 數據的 fetcher,再傳遞到 各個組件。 因為數字孿生項目的實施速度通常會比業務系統和數據中臺快,在視 圖邏輯完成時幾乎拿不到可以立即使用的接口,甚至數據中臺需要我 們來提出具體的接口需求。這種情況下,可以通過直接提供 JSON 數 據文件,直觀地向數據中臺反饋數據需求。 另一方面,本地 JSON 數據的讀取能夠 有效地驗證面板邏輯和頁面邏輯是否正 確,一旦基于本地 JSON 的邏輯是正確 的,未來接入線上數據后出現邏輯錯誤, 就能把錯誤源聚焦在數據接口層面,減 少復雜項目排除錯誤的難度。 4. 數據接入: 通過我們構建的模擬 JSON 數據,跟數 據中臺提供的數據接口結果進行比對。 若比對通過,就復制一份本地請求的 fetcher,將本地地址替換為線上地址, 即可完成線上數據的接入工作;比對若 不通過,則修改接口或者 fetcher,再 替換地址完成數據接入。得益于數據直 接驅動的理念,在整個實施周期內,數 據接入的工作會相對清晰簡單。 完成項目實施開發后,需要針對項目 進行一系列的測試工作,包括性能測 試、安全測試、邏輯測試。其中,孿生 場景運行的流暢性跟幀數有非常密切 的關系,因此數字孿生應用的開發不 僅需要注重 request 的優化,還需要在 rendering、repaint、scripting 進 行 綜 合平衡,盡可能減少 CPU 的占用,以 提高整體的流暢度。 五、項目部署:力求用戶體驗 及復用性提升最后,根據需求收集階段得到的部署環 境信息,我們通常使用包構建工具來進 行打包。其中,對于替換性極強的配置 性質的數據文件,我們建議將其納入靜 態資源,盡可能地減少項目的打包次數, 其打包文件的復用能力將大大提高。 以本地化部署為例,首先通過遠程的 方式,為目標機器安裝 Cloud、場景包 以及 IIS 等容器來承載孿生應用,通過 web 容器管理工具來進行站點創建和 端口號分配;其次,通過網盤或郵件等 方式,幫助用戶把孿生應用的代碼包部 署到本地磁盤,通過瀏覽器讀取地址的 方式來驗證孿生應用能否通過 URL 地址訪問,場景包能否被正確加載。 為了提高用戶使用體驗,我們會在桌面上創建快捷方式,并設置打開 自動全屏,用戶在需要使用數字孿生應用時,只需要雙擊快捷方式即可。  數據可視化發展的新風口 我們認為,數字孿生應用是未來數據可視化技術發展的下一個方向。 數字孿生不僅通過更加直觀和形象的方式呈現現實世界,技術本身也 讓用戶最終能以更加“人性”的方式和數據相處—— 這是每一個從業 者的愿景和夢想。 同時,我們也相信數字孿生應用的生態,在我們這一代逐夢人的手中, 能夠走得越來越遠大和輝煌。
          淺述 BIM+CIM 技術在工程項目審批中的 應用――? 以雄安實踐為例(節選)
          淺述 BIM+CIM 技術在工程項目審批中的 應用――? 以雄安實踐為例(節選)
          隨著建筑信息模型(BIM)和城市信息 模型(CIM)等相關技術的成熟,其應 用場景也越來越多。 文章從工程項目審批的角度出發,描述 當前工程項目審批的現狀及存在的問 題。以雄安實踐為例,論述 BIM+CIM 技術在工程項目全生命周期審批中的應 用,以及這些應用在構建數字孿生城市 中的價值。 為貫徹落實黨中央、國務院關于深化 “放管服”改革和優化營商環境的部署 要求,國務院在 2018 年 5 月發布了《關 于開展工程建設項目審批制度改革試點 的通知》(國辦發〔2018〕33 號), 通知中明確強調,要減審批、強監管, 審批時間壓減一半以上,由目前平均 200 多個工作日壓減至 120 個工作日。 這不僅僅需要優化審批流程,更重要的 是需要轉變審批方式,借助信息化手段 提升審批效率。近日,住建部又印發《住房和城鄉建設 部工程質量安全監管司 2020 年工作要 點》的通知,明確指出要推動 BIM 技 術在工程建設全過程的集成應用,開展 建筑業信息化發展綱要和建筑機器人發 展研究工作,提升建筑業信息化水平。 基于以上政策背景,結合筆者在雄安新 區實際的項目經驗,淺述 BIM+CIM 技 術在工程項目審批中的應用,這些應用為搭建數字孿生城市,實現規 建管全流程管控奠定了堅實基礎。 CIM 介紹及其應用 CIM 除了具備 BIM 的三維可視化和模擬仿真的特點外,還具備 GIS 的 空間查詢和分析能力,結合城市其他運維管理信息,CIM 在如下幾個 方面進行應用嘗試: 1.輔助決策:通過聚合城市方方面面的信息,包括時空基礎數據、自然資源數據、 規劃管控數據、工程項目數據、公共專題數據等,來對真實城市進行 數字復現?;趶同F的數字孿生城市,城市管理者可通過場景仿真模擬、 指標計算分析、會商會審等功能實現可視化、可交互、科學的輔助決策。 2. 輔助審批: 在規劃編制審批和工程項目審批過程中,通過 CIM 平臺集成的三維現 狀數據和三維規劃數據,結合各類規劃管控指標,來輔助規劃編制和 審批工作,也同時從源頭上保證了多規合一。規劃批復后到了工程項 目審批時,通過 BIM 報建的方式,審批人員通過三維可視化模型和平 臺自動計算管控結果進行用地預審、設計方案審批、施工圖備案以及 竣工驗收等一系列流程審批。CIM 平臺可保證建設項目層層管控,數 據層層傳遞,最終又融合到 CIM 平臺成為數據的一部分。 3. 輔助運營: 通過輔助決策和輔助審批,最終決策或審批的成果也都會納入 CIM 平 臺成為平臺數據的一部分,周而復始輔助決策、審批和運營。同時通 過數字孿生 CIM 平臺的物聯網 IoT 等數據,CIM 平臺可實現對城市運 行狀況的實時監測預警和指揮管理,比如交通調度優化、管網檢修、 應急管理、城市體檢、項目招商等。BIM+CIM 技術在工程項目審批中的應用,為搭建數字孿生城市, “ 實現規建管全流程管控奠定了堅實基礎BIM+CIM 技術在雄安新區項目中的應用本文將以筆者在雄安新區參與的項目實踐為例,來論述政府是如何基 于 BIM+CIM 技術對大型建設項目進行全流程審批和全周期管控的。 立項用地規劃許可階段 工程建設項目審批的第一階段,主要包括項目審批核準、建設項目用 地預審與選址意見書核發、建設用地規劃許可證核發等事項。立項用 地規劃許可階段實際上還未使用 BIM 模型進行報建審查,而是需要通 過對項目用地范圍的確定,提前實現項目管控條件的生成,作為下一 階段方案審查的前置依據。 工程建設許可階段 工程建設項目審批的第二階段,主要包括設計方案審查、建設工程規 劃許可證核發等事項。工程建設許可階段需要報建單位提交設計方案 BIM 模型作為報建的必要材料,且模型必須通過平臺的指標審查才可 發放工程規劃許可證。首先,需要完善報建指南,在報建材料 中增加 BIM 模型相關材料。為保證材 料的規范性和系統可讀性,需要規范各 類專業的數據交付標準,完善各專業信 息掛載手冊,更新 BIM 模型轉換插件, 提供最新的自檢工具,以上統稱為“BIM 模型四件套”。 建設單位依據政府提供的四件套工具, 依據標準和建模手冊完成 BIM 模型的 源文件制作,通過轉換插件將源文件統 一轉換為一種用于不同場景的報建的中 間格式,然后通過自檢工具進行模型質 量自檢,自檢通過后即可進行材料提交, 這樣可以確保各單位各類型項目提交的 BIM 模型可以統一入庫進行自動審查和 輕量化展示。 其次,在方案審查流程中嵌入 BIM 模型自動審查環節,將模型的自動審核指 標通過作為政府審查的前置條件。 系統根據上一階段生成的項目管控條件 與這一階段提交的設計方案 BIM 模型 進行空間和數值上的自動比對和指標計 算,然后自動生成項目審查單。對于審 查單中自動審查的強控指標,比如用地 紅線、建筑面積或建筑高度等不符合管 控要求的,需要及時告知建設單位修改 模型重新提交;對于無法由機器自動審 查的指標,可將 BIM 模型開放給相應 的專家或部門進行進一步的瀏覽查看, 根據三維 BIM 模型和 GIS 地圖的疊加 分析查看,方便專家或部門快速地給出 項目審查意見。 通過 BIM 模型的自動審查和三維地圖 瀏覽功能可大大降低審查門檻,提高審 批效率,縮短項目審查時間,也避免了 人為的審查失誤。 最后,審批通過完成發證的 BIM 模型 隨其他報建材料一同自動存檔,方便后 續城市管理者更加直觀地調閱項目全生 命周期的三維圖形變化和審批信息。施工許可階段 工程建設項目審批的第三階段,主要包括施工設計審核確認、施工許 可證核發等事項。工程建設許可階段需要報建單位提交施工圖 BIM 模 型作為報建的必要材料,且模型必須通過平臺的強控指標審查才可備 案并發放建設工程施工許可證。 具體而言,此階段提交的 BIM 模型要求和上一階段的要求基本一致, 需要設計單位在上一階段的成果基礎上深化模型內容,補充完善施工 圖細節。同時政府的審查指標也會在上一階段的基礎上增加部分施工 深度的指標項,比如消防、人防和能耗等相關指標。建設單位按照要 求提交施工圖 BIM 模型,經由系統自動校核出具項目審查單后,自動 審核指標全部通過的即可進行施工圖備案登記,進而發放建筑工程施 工許可證。 除此之外,施工圖 BIM 模型也可為智慧工地提供有力支撐,可以利用 BIM 模型進行成本預算和核算控制建設成本,利用模型的仿真能力提 前預知施工進度等??⒐を炇针A段 工程建設項目審批的第四階段,主要包括規劃、消防、人防、檔案等 驗收及竣工驗收備案事項。工程建設許可階段需要報建單位提交竣工 BIM 模型作為報建的必要材料,且模型必須通過平臺的指標審查才可 發放建設工程竣工驗收備案證。 具體而言,竣工階段提交的 BIM 模型需要達到竣工驗收的程度。報建 單位按照竣工階段的四件套工具完成竣工模型的自檢后,提交到平臺 進行自動入庫和校驗。結合“多測合一”和各類專項驗收的規定,竣 工模型一方面需要和多測合一測繪成果進行校驗,保證竣工模型和實 際測繪基本一致;另一方面需要和各類專項驗收的指標進行自動校驗 和指標計算,保證竣工模型符合相應的規劃驗收、消防驗收、人防驗 收等專項規定。 竣工 BIM 模型通過平臺的自動校驗后,再由各專項驗收部門進行聯合 現場勘查,最終給出聯合驗收意見。聯合驗收通過的項目可以自動進 行竣工驗收備案流程,發放竣工驗收備案證。 除此之外,竣工 BIM 模型可以結合 IoT、5G 等技術,為后續的城市運 維管理提供有力支撐。 借助 BIM+CIM 進行行政審批的價值 BIM 技術大大提升了建筑業的信息化水平,BIM 結合 GIS 和 IoT 構成的 CIM 技術也為城市的管理帶來不可預料的前景。借助工程建設項目審 批制度改革,將建筑信息模型和城市信息模型融合到政府的項目審批 過程中,其價值有如下幾個方面。1.提升方案質量通過促使建設單位提交 BIM 設計方案可以提高方案的合理性,設計單 位在設計方案時可以提前通過三維 BIM 模型進行協同設計、碰撞檢測、 三維渲染、模擬施工等,來保證提交的方案質量,提高方案通過率。2. 提高審批效率,縮短審批時長 傳統的審查方式是審查人員需要將設計方案圖紙、文字說明或效果圖 等和上位規劃及相關法律法規進行人工比對,來判斷方案是否能夠通 過。專家或部門也需要面對二維圖紙材料進行會商會審,審批效率低下。 當替換為信息表達更加豐富的 BIM 模型后,結合大場景的 GIS 數據可實現審查方案的全方位可視化展示。一方面機器可以根據規則對模型進行自動 校驗和審核;另一方面專家或審批人員 可以瀏覽三維方案,同時疊加各類現狀 或規劃圖層等進行綜合判定,輔助審批 人員快速給出審查意見。同時將項目的 審批規則固化到平臺中,可實現規則的 快速復用,提高審批效率。 3. 標準化審批要求,避免人為審查 誤差和違規行為 我國現行的建設項目行政審批標準不明 確,主要表現在對建設項目審批的差異 化和模糊性。傳統的項目審批完全依靠 審批人員的經驗,對于復雜的大型項目 需要邀請專家評審,結合專家意見進行 項目審批。通過應用 BIM 技術,在第 一階段明確項目管控要求并留痕,到了 第二階段系統自動依據項目管控要求進 行指標審查,避免了人為的審查誤差和 違規行為,實現了政府審批的公平透明。 4. 項目模型可視化,降低審批門檻 相較于傳統的審查方式,BIM 技術可實 現設計方案的三維可視化,對審批人員 來說降低了審批門檻。 同時結合 GIS 數據,審批人員可以借助 圖層疊加功能對設計方案和控規、文物 保護、三區三線等各類圖層進行疊加查 看,直觀地判斷方案合理性。通過剖切 工具對復雜的建筑物或地質圖層等進行 隨意地剖切,并且快速獲取各個構件的 剖切面的面積、圓形管件直徑及管件間 距信息,據此來審查項目或指導現場的 施工作業。通過指標和模型的聯動快速 查看模型的問題所在,指導建設方案的 優化和改進。
          如何打造一款專業駕駛模擬器? | 51TECH
          如何打造一款專業駕駛模擬器? | 51TECH
          // 小編說駕駛模擬器是計算機輔助運動學和動態模擬應用的最復雜場景之一。專業駕駛模擬器仿真測試已日益廣泛地用于車輛控制系統研究、駕駛員操縱行為研究、駕駛員駕考培訓以及適應于不同駕駛行為下的道路交通設計等的眾多工程方向。當前,在智能座艙功能研究、自動駕駛技術研發等領域應用更是十分必要。相比實車駕駛,駕駛模擬器優勢明顯,尤其是結合51Sim-One仿真平臺所構建的高擬真場景后,可實現過程可控、可重復、可標準化,場景的可編程和多功能,最終有效提高研發效率,縮短研發周期。目前,駕駛模擬器種類眾多,如何選擇一款專業駕駛模擬器用于研發或者專業培訓?今天,51WORLD車輛與交通事業部駕駛模擬器產品負責人陳德灝,通過實際項目案例,帶你了解專業駕駛模擬器的標準維度有哪些?為你硬核解析如何能做好一款專業駕駛模擬器。01駕駛模擬器包含些什么?▲ 智能網聯測試中心駕駛模擬器及模塊矩陣駕駛模擬器系統包含很多模塊:運動平臺、顯示模塊、體感算法、操作輸入模塊、座椅及安全帶模塊、DMS、生理監測模塊、車載信息系統、人機交互系統等。凡是車上有的都可以裝上去,車上沒有的也可以裝上去,這完全取決于用戶想要將駕駛模擬器用來做什么。與娛樂駕駛模擬器只注重爽快不同,專業駕駛模擬器更關注仿真的準確。一臺完備的專業駕駛模擬器,前六個模塊是必須的,其余可稱為功能附加模塊。我將重點從運動平臺、顯示模塊、體感算法、操作輸入這四大基礎模塊進行解析。02四大核心模塊1、運動平臺“運動平臺能動就行了嗎?”▲ 自研運動平臺目前,最常見的一種運動平臺結構是Stewart平臺。最初用于航空模擬,因其剛度大、承載能力強、位置誤差不累計等特點被廣泛運用。此平臺具有六個自由度,可以表達三維空間下所有的運動狀態,我們在設計駕駛模擬器時目前采用這種結構,其構成部件分為上下平臺、12個萬向節、6個伺服電動缸、1個電氣柜。需要重點說明的是,51WORLD駕駛模擬器的運動執行構件采用的是伺服電動缸,而不是傳統的液壓缸或氣缸。與傳統液壓缸、氣缸相比,電動缸不需要液壓油或空氣作為介質,其性能不易受到外部環境的影響,也不需要類似液壓系統這樣復雜的泵和閥門等,因此具有結構簡單、精度高、響應快、穩定性高等優點?!?nbsp;直線式、折返式電動缸結構圖①常規電動缸由電機驅動絲杠,帶動螺母進行直線往復運動,在伺服電機選用一樣的情況下,精度和噪聲取決于絲杠螺母的選用以及支撐部件的加工精度。如果選用質量較差的絲杠螺母,不但初期精度差、噪聲大,在長時間使用后,情況會愈加惡化,且會出現電機負載增加甚至過載的情況。因此,精度和噪聲是一項重要參數指標,不但保證了常規使用工況,也算是一種對于設備壽命的一種保證。51WORLD選用研磨級絲杠,精度可以達到0.1mm?!?nbsp;運動平臺簡化結構圖在具備了良好的硬件基礎后,運動平臺需要實現在空間中按照要求運動到特定位姿,則必須使用到運動學的正反解運算。運動學反解是將運動平臺的空間位置解算到每個電動缸的長度,進行聯動控制。運動學正解則是將每個電動缸的長度聯立計算出運動平臺的空間位置,這樣就可以實現整體的閉環控制。需要說明的是,運動學反解具有唯一解,但是運動學正解還沒有一個統一的方法,目前51WORLD通過一定的算法已經實現了在有約束的空間條件下的正解計算。在聯立線性方程組,提取雅可比系數矩陣后,通過牛頓迭代法多次迭代,能夠獲得誤差可以忽略的正解。2、顯示模塊“顯示屏幕越大越好嗎?”目前,駕駛模擬器主流顯示方式有三種:屏幕、環幕投影、VR。屏幕,是最常規的一種顯示方式。有放在墻上的拼接屏,有落地大屏,也有跟隨駕駛模擬器運動的三聯屏?!?nbsp;拼接屏與三聯屏的適用環境前兩種方式比較適合于靜態的或者運動幅度不大的駕駛模擬器,而對于運動幅度較大的駕駛模擬器來說,隨動的三聯屏是必須的。這里涉及到一個重要判斷指標視場角(FOV),簡單理解即視野大小。雖然從展示維度看,拼接屏顯得大氣,落地大屏靈活簡潔,但是從實際實用角度來看,這兩種方式在FOV的提供上存在較大局限性?!?三種屏幕顯示方式的等效FOV示意而FOV又決定了另一個重要因素:速度感。研究表明在駕駛過程中,人眼看到的畫面FOV越大,速度感就越強。這也就是為什么經常會有體驗者問一個問題:為什么感覺畫面里面的車沒有顯示的時速那么快?然而,實際車輛仿真確實已經達到了相應的速度。錯不在仿真也不在體驗者,而是在于顯示模塊提供的FOV不夠。加之,人眼余光的動態視覺比視網中心或焦點的動態視覺要好,就造成了視覺不匹配的問題?!?nbsp;視覺敏感區示意圖②不過即使是三聯屏也只能提供130度左右地橫向FOV,相對于人眼超過180的FOV還是力有不逮,對于FOV不夠的問題,環幕投影可以很好地解決?!?環幕投影技術的適用環境當然,在FOV足夠的情況下,顯示畫面的真實性也很重要。這里的真實性不單單指畫面內的場景、物件和真實接近,還指顯示的畫面內容的空間感知正確。其簡單判斷標準就是駕駛車輛時車道線的寬度以及延伸感知要正確。比如,把90FOV的畫面顯示在180FOV或者50FOV的顯示單元上,兩側就會產生明顯畸變,導致空間延伸感知的誤判?!?VR顯示與模擬器體感算法結合減輕暈動癥的案例對于VR技術的顯示方式,因人而異。由于技術的限制,現在的VR頭顯依然會產生暈動癥,然而產生的原因又比較復雜,體感不正確是一個比較重要的原因。實際項目中,51WORLD在給某國內一線車企做的5G遠程乘坐項目用到了VR顯示,通過在遠程車輛上加裝IMU、攝像頭等設備,實時獲得車輛的狀態以及畫面。通過體感算法將乘坐人員的體感和畫面相匹配,可以有效減輕暈動癥。3、體感算法“直接產生和車輛對應的加速度不就可以了?”體感算法也叫做運動暗示(motion cueing) ,通過駕駛模擬器的運動將加速度施加到身體上,從而使駕駛員感受到印象深刻的真實加速度。按照常規理解,駕駛模擬器具有六個自由度,直接產生和車輛對應的加速度不就可以了?然而由于駕駛模擬器的工作空間和執行器的動力學受限,無法進行長時間地加速,因此車輛的運動與駕駛模擬器的運動并非線性對應,而是通過其他的方法做彌補或者運動暗示,比如靠重力分量?!?nbsp;經典洗出算法③上圖中的模型是目前比較主流且實用的一個經典洗出模型,其中Tilt-Coordination就是將平移的低頻分量轉化為傾斜來表達,也就是通過傾斜后的重力分量來對直線加速度做個彌補。然而,這樣做并不意味著問題被解決了,在做傾斜協調的時候,會產生一些角速度,易被半規管感知,且當傾斜大于一定角度后,人所受的垂直于駕駛模擬器上平臺的重力分量會明顯小于重力而被耳石器感知。這些期望之外的運動信號會造成視覺系統和前庭系統之間存在傳感器沖突,引發暈動癥。不過有研究表明,當角速度<3°/s的時候,不易被人所感知。因此,有限的傾斜協調能在一定程度上彌補直線加速度的不足。我們的體感算法結合了經典洗出模型,在此基礎上增加了低頻加速度回中調整。根據不同的工況調整相應的參數,適應性調整角速度、傾斜協調幅度等功能,這樣能夠更好地利用駕駛模擬器的性能,提供更佳體感?!?nbsp;前庭系統生理結構④4、操作輸入模塊“任意選擇一款有反饋的輸入模塊就可以了嗎?”駕駛車輛時必備的三個輸入模塊:方向盤、踏板、排擋,對于駕駛模擬器來說也同樣適用?!?自研方向盤模塊對于駕駛車輛來說,方向盤的力反饋是必需的。駕駛員通過方向盤的力反饋可以感知到車輛行駛的狀態、輪胎的抓地力、地面的起伏等等情況。因此,駕駛模擬器至少要選擇一款帶力反饋的方向盤。那么市面上這么多的力反饋方向盤,是不是隨便選一款就能用了呢?答案是否定的,而且嚴格來說絕大多數力反饋方向盤都是不可用的?!?市面上方向盤測試對比圖⑤上圖是基于市面上常見的幾款力反饋方向盤的測試,可見伺服電機驅動直接驅動方向盤在性能和手感上都明顯優于其他方向盤,也只有達到這樣程度的方向盤才能被用于仿真車輛的力反饋?!?自研方向盤模塊51WORLD駕駛模擬器的方向盤模塊是將方向盤直連伺服電機,通過伺服電機驅動產生力反饋。其工作原理是:伺服電機將編碼器信號也就是方向盤轉角值傳遞給驅動器,再傳遞給運動控制卡,最后輸入給電腦。電腦根據輸入的當前方向盤轉角在車輛動力學中進行解算,算出一個力反饋值,之后將力矩信號傳輸給運動控制卡,運動控制卡對力矩信號進行處理后將力矩值輸出給到伺服驅動器,伺服驅動器經過力矩環控制伺服電機產生對應力反饋。這樣能夠精準地提供力反饋,誤差<1%,以及實現自動駕駛工況下的實時方向盤跟隨?!?自研踏板模塊力反饋對于踏板也很重要,駕駛行為的擬真性和踏板反饋的力度有直接關聯。當油門踏板太輕則會造成駕駛員駕駛車輛偏快且不易控制車速,太重則會造成駕駛疲勞且同樣影響車速的控制,制動踏板的力度也存在類似的影響。因此踏板的反饋力度需要和實車相接近?!?加速、制動踏板力-角度測試圖為了達到和實車相接近的反饋力度,我們使用高精度的壓力傳感器以及IMU對四款車的油門和制動踏板進行了測定,并對獲取到的數據分析。經過計算和設計,51WORLD駕駛模擬器踏板力度處于實車測試覆蓋力度范圍的中間值,并且對于制動踏板是采用了一個多段力的設計,而非市面上大部分踏板的線性力,或者僅在末端增加一個很重的二段力設計。另外,駕駛模擬器踏板采用行程、初始角度、力度可調的設計,可以一定程度模擬不同的車輛腳感?!?自研排擋排擋在自動擋車輛駕駛過程中使用頻率是這三個輸入模塊中最低的,然而由于車輛需要前進、后退、駐車等功能又不可或缺。在普通使用場景中,市面上常規的排擋已經足夠。但是由于客戶的特殊需求,以及特殊的場景應用,51WORLD設計了上圖中的排擋,功能類似序列擋,平推換擋,能自動回中,可輸出三個信號,支持CAN總線通訊。03三大判斷維度與優化方案判斷一臺駕駛模擬器專業與否有沒有標準?有不少!但綜合來看最重要,而且實現起來難度較大的有三大維度。1、準確的體感這一點至關重要,換句話說就是該劇烈時劇烈,該溫柔時溫柔。定性來說就是前庭系統感知的加速度需要和視覺系統的感知加速度相匹配?!?載具運動轉換到運動平臺運動在提取被模擬載具運動并將其轉換到運動平臺方面,由于體感算法用的模型涉及到拉氏變換以及大量參數的調優,使用門檻相對較高,所以有的駕駛模擬器廠家采用簡化處理,只是簡單對應加速度或者甚至是只和油門、剎車作對應。51WORLD對體感算法不做簡化處理,而是將被模擬載具的運動完整提取出來,并轉換到運動平臺,且設有30+參數可以調整以適配駕駛模擬器在不同的駕駛工況下的運行。在轉換到運動平臺之后,通過運動學的正反解來保證運動平臺能按照要求進行運行也是十分重要,這在上一部分運動平臺中有所闡述。需要強調的是,駕駛模擬器的旋轉中心并不能直接使用傳統意義上的機械結構中心,對此我們做了一定調整,將駕駛模擬器的旋轉中心做了變換到前庭系統位置,以保證前庭系統感知到的線性加速度和角速度不會混入錯誤的分量,這個轉換至少需要具備六自由度的模擬器才能完成。由于旋轉中心只有一個,理論上只能照顧到一名駕乘人員,因此不推薦有兩名駕乘人員同時在駕駛模擬器上進行測試。對于以上功能的整合,51WORLD研發了一款駕駛模擬器控制軟件Allspark,其可以將不同的載具運動數據轉換成運動平臺的運動數據,控制駕駛模擬器產生準確的體感。通過這款軟件向上可以對接不同的仿真平臺,向下可以對接不同的駕駛模擬器。相當于在各個仿真平臺以及駕駛模擬器之間架起了橋梁。2、足夠低的延遲根據專業測試,延遲在150ms以上會略微感到延遲;延遲在100ms-150ms的區間,取決于不同人本身敏感程度,且需要在比較高的階躍加速度工況下才能被感知;而低于100ms的延遲,則幾乎無法被感知。因此,駕駛模擬器至少需要做到延遲150ms以內,當然越低越好?!?駕駛模擬器延遲測試需要說明的是,這個延遲不是指上位機將指令給到運動控制器,運動控制器反饋收到指令的時間差。而是指上位機發送運動指令,直到駕駛模擬器完成運動指令的時間差。這其中包括了上位機信號到運動控制器的傳輸延遲,運動控制器對信號做濾波后產生的延遲,機械時間常數、電氣時間常數決定的延遲等,這個延遲會比想象中大不少。駕駛模擬器的延遲是各個模塊綜合作用的結果,因此降低延遲展現的是綜合能力。我們的駕駛模擬器延遲在40ms-80ms左右,大幅低于人可以感知的延遲閾值,可以保證體感的實時性。3、真實的觸感這里的觸感不是指座椅或者方向盤皮質的感覺,而是指操控方向盤、腳踩踏板的時候受到的反饋觸感。準確的方向盤力反饋以及合適的踏板力度可以有助于駕駛員做出和實車接近的駕駛行為。這種高水平的真實性對于獲得準確的數據至關重要,尤其當涉及到駕駛員在環測試時,真實體驗是至關重要的。這一切的前提是要有好的基礎,即好的方向盤和踏板模塊,伺服直驅方向盤以及多段力可調節踏板則能夠提供接近實車的反饋?!?EPS工作模型⑥還需說明的是,方向盤力反饋數值的仿真。方向盤力反饋在很多車輛動力學軟件或者車輛游戲中都存在,但都有一個問題,即沒有電子助力轉向(EPS)。這就造成駕駛員感到方向盤特別靈活,高速時方向盤偏重,低速時方向盤偏輕的問題。而EPS的算法又屬于各轉向廠家的專門技術,想要獲取又比較難。我們在實際開發過程中增加了與車速、方向盤轉速、阻尼、慣量等相關增益計算,已經能改善一部分缺少EPS的問題,從而達到與真實駕駛相當接近的體驗。要做好一臺專業的駕駛模擬器顯然不容易。51WORLD車輛與交通事業部硬件組專家將高性能運動平臺以及高規格視覺系統等能力相結合,為客戶提供“能對車輛配置的最小變化作出反應”的專業模擬器解決方案。資料引用:①http://tsubaki.cn/power-transmission/linear-actuator/electro-mechanical/power-cylinder/cds②https://zhuanlan.zhihu.com/p/27501402③Arai S , Kondo H , Goto H , et al. Evaluation of motion with washout algorithm for flight simulator using tripod parallelmechanism[C]// Mechatronics and Machine Vision in Practice (M2VIP), 2012 19th International Conference. IEEE, 2012④Nikolce Murgovski. Vehicle modelling and washout filter tuning for the chalmers vehicle simulator. Master’s thesis, Chalmers University of Technology, Goteborg - Sweden, 2007⑤http://www.racingfr.com/forum/index.phpshowtopic=48669⑥https://wenku.baidu.com/view/9b4de6c29ec3d5bbfd0a7449.html
          AES1.0重磅發布:來EC4,共同見證次時代數字孿生世界來臨!
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          8月,51WORLD核心產品——AES(All Element Scene)全要素場景1.0版本正式發布。在新版本中,全要素數字孿生場景的生成效果、制作效率和運行效率提升近100%。3600平方公里的城市區域,僅需8小時即可生成。100平方公里的核心區域,制作時間由5天縮短為3天,較以往產品效率提升2-3倍。數千平方公里數字孿生城市的逼真、極速生成運行,正在成為現實。不僅如此,同時發布的還有面向行業伙伴與開發者們的完整生態工具。與眾多全球開發者一起,讓數字孿生世界觸手可及。AES1.0:三大提升相較于以前的產品,AES1.0全要素場景平臺的制作效率、生成效果和運行效率都將實現近100%的倍增。它具備了三大顯著提升: 1. 更快的制作效率3600平方公里的城市區域,僅需8小時即可生成;100平方公里的核心區域,制作時間由5天縮短為3天。較以往產品效率提升2-3倍。 2. 更好的生成效果AES將萬物視為獨立的實體,可以對任意實體(如地塊、道路、水域等)的屬性進行更改。同時,數字孿生世界的準確度提升2-3倍。 3. 更優的運行效率數千平方公里廣闊場景,40萬棟房屋建筑,5萬條城市道路,1座真實運轉的數字孿生超大型城市,即時流暢運行。大場景及重點區域快速生成演示AES1.0:五大模塊,五大特性全要素場景AES是一種基于真實的地理信息,集合物理世界各種要素,通過計算機實時渲染而生成的,可交互三維仿真場景??梢詮V泛應用于需要場景數字孿生的全行業領域。同時,AES也是我們實現地球克隆愿景的核心產品。它兼具視覺真實、物理真實和地理真實,要素完整、空間完整、時間完整,同時具備動態同步、模擬預測和世界永續的特性。數字孿生世界的九大特質根據數據源、使用環境及場景精細度不同,AES又分為L1到L5五個級別,根據從宏觀到微觀的不同需求,級別越高,三維場景的視覺、地理、物理真實度越高 。AES L1-L5分級有了這些標準與設定,51WORLD始終圍繞著一個更為高效、靈活、兼容的數字孿生世界平臺進行研發,讓數字孿生成為基礎設施,與各行業開發者和生態合作伙伴,共同創造美好宏偉的數字孿生世界。AES1.0的五大模塊,實現了我們對這個平臺產品的五大特性要求: 1  “兼容性”AES SEMANTICS:兼容多源數據,定義AES數據標準實現對GIS、OSGB、POINT CLOUD、DOM / DEM、BIM、CAD等多源數據的接入與處理。多源數據導入 2  “多樣性”AES ENTITY:定義萬物,奠定自動化基礎地塊、地形、建筑、植被、水域、道路,場景中的每一個物體,都被認為是一個實體(Entity),通過對實體屬性的更改,實現對世間萬物的構建。場景展示 3  “所見即所得”AES BUILDER:多線程極速生成,看到哪里生成到哪里生成速率提升2-3倍,生成效果提升2-3倍??焖偕?nbsp;4  “可編輯性”AES EDITOR:實時制作修改,所見即所得編輯每個單獨的實體,均可被選中,可被修改,實現所見即所得的編輯。實時修改城市立交橋智能編輯 5  “可延伸性”AES TILES:自動優化,兼顧質量與性能將地形場景分割為不同細節度等級的三維模型,實時選取最優分辨率進行高效和高質呈現。滿足更大范圍城市底板,在更低配置環境下的加載需求。AES數據標準:不止是好看真實的世界是由各種物理要素構成的,要素既包含可見的物理實體,又包含了不可見的內在物理規則。我們日常所見的道路、車輛、行人、建筑、河流以及地下的管廊,是構成這個世界的可見實體要素。而重力、光照、碰撞、時間、聲音,是世界的內在物理要素。在此認知基礎上去評價一個數字孿生世界,會產生兩個獨立變化的維度:“真實”與“準確”。 "真實" 評價的是在數字孿生城市是否符合可見實體與內在物理規律, "準確" 則衡量數字孿生城市與現實城市的相似度。 以上海為例,陸家嘴的東方明珠、上海中心、金茂大廈等地標性建筑,如果發生了相對位置、地理坐標的偏差,就是不準確的。同時,如果未能精準還原這些地標的外立面材質、結構、顏色等要素,那么就會影響視覺的準確性。在保證準確性的同時,數字孿生城市還要做到物理的真實,這決定了環境交互的真實性。上海中心是一座玻璃幕墻建筑,這種材質,決定了在不同的天氣、光照條件下,建筑的反光和陰影是不同的。在進行數字孿生還原的時候,這些物理上的真實交互都是需要考慮的。而隨著城市自動生成技術的推進,還必須更加深入地思考和定義城市還原技術的標準,為今后城市的建模,特別是自動化建模中提供更好的標準指引,進一步提高生成效率。51WORLD通過AES數據及數據標準的制定,為數字孿生世界的構建,打下了關鍵的底層基礎。51WDP生態鏈來了為了提供更豐富易用的工具,協助開發者完成數字孿生產品的快速搭建,自2019年底,我們開啟了51WORLD開發者生態伙伴計劃(51WDP),并打造了一個全面平臺化的開放產品集合。產品圍繞AES這一數字孿生核心能力,提供了包括SuperAPI、51Cloud、51WDT、51DST、51PM 在內的五大平臺工具,加速賦能各行業集成商和開發者享受數字孿生技術紅利,快速提升現有產品及解決方案競爭力。AES生態工具鏈目前,SuperAPI 3.0 和 51Cloud 4.0 已經實現了AES全要素場景功能開放及云端輕量化訪問。WDP 的其他平臺能力也將于2020 年逐步開放給開發者。此外:51WDT開發者工具,圍繞AES,幫助生態合作伙伴進行細分行業解決方案的搭建和輸出,其產品形態為B/S架構,包括DIP數據集成工具、可視化面板搭建工具(WebMaker)、算法服務工具等。51DST動態仿真轉換工具,是圍繞AES提供動態數據轉化和接入,進行可視化和分析的組合工具。產品形態為提供動態數據的模塊(庫)??梢詫Ω鞣N時空軌跡的動態數據源,包括離線時空軌跡,實時交通仿真數據,真實世界實時動態數據,以及可通過API自定義接入的動態數據等進行處理。最終輸出為統一API的時空位姿動態數據。51PM管理工具則承擔了賬號開通、權限分配、場景資源管理等功能,使項目交付更順暢,權限管理更清晰。目前,已有大量的開發者基于WDP生態開展自己的業務,涵蓋智慧城市、園區、樓宇、水務等多個行業。我們歡迎更多的科技極客加入開發者行列中來,在AES全要素場景中,感受數字孿生世界的魅力。EC4動態級數字孿生城市等你見證!11月18-19日,我們將在深圳舉辦第四屆地球克隆計劃發布會(EC4)。屆時,大家可以親臨現場,體驗最新一代AES全要素場景平臺的無窮魅力。你會看到:一座充滿活力的全域數字孿生城市宏觀視角城市車流仿真微觀視角車流及人流仿真AES數據格式發布AES全要素場景平臺生態鏈發布……EC4發布會的詳細內容和報名方式將陸續釋放請大家持續關注51WORLD官方網站!
          為5G而來:51Cloud 4.0六大升級,叩開多終端實時渲染時代
          為5G而來:51Cloud 4.0六大升級,叩開多終端實時渲染時代
          歷時近20個月,51Cloud云渲染平臺完成了4個大版本28個小版本的迭代,正式進入4.0時代。5G時代,“車道”變寬了,“車速”變快了,更大量的數據和計算都可以放入“云平臺”。同時,5G的帶寬和速率能夠保證云端的處理結果在第一時間傳輸到終端,實現云端和終端的實時互動。在此基礎上,51Cloud實時云渲染平臺,將實時渲染業務從終端轉向了云端,叩開多端跨平臺實時渲染的新時代。014.0時代來了1、新UI。在51Cloud 4.0版本中,我們全新推出新版UI前端界面,啟用前后端分離的整體架構設計理念,UI自動適配PC端和移動端,全面提升用戶的使用體驗?!?.0版本界面2、預熱駐留。這是4.0版本重磅功能,該功能在云渲染整個集群層面上對常用項目進行預熱啟動,將用戶訪問的啟動連接時間降低至5秒以內,極大的縮短了用戶的等待時間,提升了客戶體驗,同時也為集成開發商節省了開發調試的等待時間?!A熱駐留功能3、帶寬優化。通過引擎升級、渲染流傳輸及壓縮算法優化、客戶端研發等,成功實現帶寬優化50%以上,大大降低了云渲染網絡帶寬使用需求?!a率優化效果4、第三方App喚醒。隨著公司SuperAPI項目業務規模擴大,來自前端客戶的需求也多種多樣,有一些客戶在考慮如何將云渲染集成進自己的App應用中。于是,云渲染4.0版本快速響應,在iOS和Android客戶端新增支持了第三方App喚醒功能,滿足客戶快速集成體驗?!谌絾拘?、在線下載更新。項目數量的激增,對交付效率提出了新的要求。云渲染4.0版本平臺與交付信息系統打通,實現了統一的在線下載及更新交付,簡化了繁瑣耗時的文件傳遞過程?!诰€下載更新6、安全性升級。交付安全問題始終是平臺研發的重中之重。云渲染4.0版本平臺通過項目訪問資源隔離、有效期設定、多模塊權限設置等功能,進一步理清云平臺上SuperAPI項目的使用和管控邏輯,確保項目的安全性和保密性。025G+云計算+實時渲染=?云渲染,顧名思義,就是在云上完成渲染。具體來說,是采用云計算技術模式,將3D 應用程序從本機遷移到云端,由云端資源負責渲染計算的一種技術?!其秩臼疽鈭D51Cloud是基于云計算和視頻串流技術的實時云渲染平臺。平臺在云端實現分布式渲染,并采用視頻串流技術將渲染結果實時推送到終端,實現不同終端統一的高畫質渲染效果。同時,終端將用戶控制信息通過數據通道傳送到云端,實現終端用戶和云端應用的實時交互。51Cloud云渲染實現了云渲染服務的集群調度管理、用戶權限管理、應用管理和訪問數據統計等功能,滿足客戶在邊緣節點、私有云、公有云和混合云的網絡環境下進行快速部署,為客戶提供高效穩定的云渲染基礎技術服務。目前市面上的實時云渲染產品普遍存在的問題是輸出畫質低、用戶交互響應延遲高、并發訪問支持數量有限。51Cloud云渲染可以根據用戶終端設備性能和網絡帶寬進行動態畫質和幀率調節,確保用戶在優質網絡環境下可以獲得最高4K的畫質體驗,同時在滿足使用要求的低速網絡環境下也能流暢體驗。在5G時代,依托云端彈性異構計算資源和底層圖形引擎,采用分布式渲染和軟硬件加速的51Cloud云渲染平臺,可以發揮更大的性能優勢,為終端用戶提供高畫質和低延遲的極致體驗。51Cloud云渲染最大程度發揮了51WORLD 在計算機圖形學方面核心的研發能力,并考慮項目實際需求,整合了三維圖形學技術、視頻編解碼技術、數據庫技術、網絡傳輸技術和微服務等技術,為大規模場景渲染在輕量化終端上的呈現提供了技術保障,為推動數字孿生技術大規模普及和應用打下了基礎。03選擇51Cloud的4個理由1、輕量級終端,高質量3D渲染采用51Cloud之后,用戶無需攜帶昂貴、笨重的圖形工作站,在手機、平板電腦、普通筆記本電腦等便攜終端上,即可獲得主機級的驚艷體驗。在降低用戶在終端投入成本的同時,Web端軟件即開即用、無需下載等待的特性,為用戶節省了時間成本。2、實時響應的交互體驗依托云端計算資源和高速5G網絡,51Cloud的實時交互響應讓用戶感受不到網絡延遲,就如本地訪問一樣高效快速反饋,獲得高質量、個性化的參與感。逼真實時的信息數據,結合生動形象的三維展示,營造令人印象深刻的用戶體驗。3、簡單易用的二次開發集成接口依靠51Cloud云渲染技術,客戶可以從處理復雜的3D圖形學應用,轉變為處理視頻流應用,大大降低了技術整合難度。傳統的數據流信息技術服務商,往往對2D的Web頁面技術比較熟悉,對實時渲染的3D畫面在Web上的呈現上力有未逮。51Cloud將復雜的3D場景渲染成視頻流,在Web頁面中呈現,方便更多行業內的信息服務商接入并整合業務功能。4、可伸縮的分布式實時渲染系統對于不斷擴展的大型數字孿生場景而言,往往需要從“單物理機跑單應用”的本地呈現方式,向后臺數據服務中心統一支撐多個高并發應用進行升級轉變。51Cloud云渲染集群技術,為項目動態擴容提供了可能??蛻艨梢栽陧椖壳捌谏偻度?,降成本,然后根據項目實際收益和規模在項目實施過程中逐級擴容。51Cloud靈活的擴容能力,能夠幫助客戶更輕松地進行前期決策,降低一次性投入風險,科學評估中后期的投入與回報比。04版本持續迭代從最初的版本開始,51Cloud云渲染立足公司強有力的三維圖形圖像技術基石,成為項目交付到客戶的前線基礎平臺。1.0版本的云渲染主要解決單機和多物理機聯機使用的需求,充分發揮和調度各物理機顯卡的性能,實現了集群調度系統,實現了iPad與大屏同屏操控。同時,云平臺開發組設計集成了硬件虛擬化的裝機部署方案,滿足多顯卡多系統部署和運行,通過一個腳本文件啟動所有服務確保云渲染的穩定運行。直到今天還有客戶在用這個版本,穩定性杠杠的!▲1.x版本界面此后的2.x與3.x版本,51Cloud云渲染逐步搭建起一套用戶權限系統、應用管理系統和數據統計系統,提升了用戶操作的便利性,增強了平臺訪問的安全性和信息完備性,完善了平臺的可擴展性和兼容性?!?.x版本▲3.x版本全新推出的4.0版本,更是讓51Cloud云渲染平臺的可用性和穩定性達到了新的高度。在一系列的版本迭代背后,是51WORLD客戶越來越多元化和極致的需求。對51Cloud云渲染開發團隊來說,站在用戶的角度思考,不斷為客戶提供穩定、好用的平臺產品,是始終堅持的理念作為51WORLD數字孿生技術與行業用戶的對接平臺,51Cloud云渲染的技術普適性和易用性,將大大降低技術接入門檻,幫助客戶快速呈現業務內容,在各類終端上輕松獲得生動形象的運行操作體驗,享受數字孿生帶來的技術紅利。
          助力新基建,51WORLD聯合生態伙伴全面落地數字孿生十大行業應用
          助力新基建,51WORLD聯合生態伙伴全面落地數字孿生十大行業應用
          4月1日,數字孿生全要素場景行業領導者51WORLD,聯合各行業生態伙伴正式對外發布春季新品——數字孿生十大行業應用,涵蓋智慧政務、智慧園區、智慧交通、5G車聯網、智慧水務、智慧工廠、智慧樓宇、智慧機場、智慧文旅、智慧能源等十大領域。目前,所有新發布產品均與行業頭部企業落地標桿案例,已進入規?;慨a階段。2020年,51WORLD將繼續放大優勢,以全要素場景為基礎,數字孿生技術為支撐,開足馬力,全面助力新基建。新基建主要著眼5G、人工智能、工業互聯網、物聯網等新型基礎設施建設。不同于傳統基建,新基建最大的特征就是數字經濟,在當前社會經濟數字化、網絡化、智能化轉型中起到關鍵的推動作用,通過大數據、云計算、5G、人工智能等方式推進城市治理現代化,加速萬物互聯的全感知全連接新型智慧城市的到來。得益于全感知和全連接城市體系的大力建設,數字孿生也將在全行業迎來新一輪爆發。無論是全域規劃一張圖,還是城市治理一盤棋,數字孿生都作為新型智慧城市的基礎設施,以數字化的虛擬映射來模擬城市全要素和時空全過程,從而打通智慧產業集群之間的信息互聯協同,推動新基建大潮下各領域的數字升級。 作為數字孿生技術的領軍企業,51WORLD僅2019年已在全國40余座城市落地數百個智慧項目。華為、中國聯通、中國移動、中國電信、招商蛇口、阿里巴巴、商湯、科大訊飛、上海臨港等百余家智慧城市領域頭部企業紛紛選擇51WORLD作為深度合作伙伴。面對新的時代浪潮,51WORLD攜手5G、人工智能、新能源汽車、工業互聯網等領域的生態合作伙伴,蓄勢待發,推出數字孿生十大行業應用新品,針對不同的行業痛點,提供針對性的數字解決方案。 “51WORLD聯合生態伙伴全新推出的數字孿生十大行業應用,既是基于已有解決方案的硬核升級版,又是一次對行業應用邊界的拓展升級。隨著新基建的深入,我們將繼續基于全要素場景的核心能力,以開放的姿態與更多合作伙伴探尋數字孿生在更多行業落地的可能性?!?1WORLD創始人兼CEO李熠表示,“唯一的限制是想象力本身”。 全新推出的數字孿生十大行業應用,涵蓋政務、園區、工廠、場館、機場、文旅、能源、水務、交通、5G車聯網等領域,51WORLD始終致力于讓數字孿生產品可負擔,好使用,助力客戶增效降本、高效管理。下面,就一起走進這十大行業應用吧!01  智慧政務行業痛點:1、城市規劃:城市總體規劃、控制詳細規劃、設計建造等過程缺乏基于城市全要素的一張圖2、產業招商:產業政策、配套資源、經營性資產缺乏統一的呈現系統3、城市治理:缺乏集合各類城市地理、資源、業務場景的基礎數字平臺,治理相關機構難以聯動協同行業應用:51WORLD+新基建產品線:大數據技術+數字孿生城市新區智能運營中心平臺1、打造數字孿生城市一張圖平臺,實現城市現狀還原、城市總體規劃、組團與地塊控詳規等全域、全要素、全過程的數字孿生仿真和還原,精準精確,高效監管。2、打造資源分布、配套服務、扶持政策等全維度展示的智慧招商應用平臺,針對性匹配各方需求。3、數字孿生智慧城市一張圖平臺配套開放兼容的工具平臺,為各委辦局的專業業務集成和數據分析打造三維可視化基礎設施服務。 ▲數字孿生城市新區智能運營中心平臺02  智慧園區行業痛點:1、綜合安防:園區入駐企業多,功能分區與通行權限復雜,資產價值高,安防事件頻發。2、能源消耗:辦公園區及產業園區能耗集中,耗電設備利用效率較低,費用成本失控。3、資產運維:各類水電暖通、業務生產設備多,運行監測、檢修維護工作量大,人工成本高。 行業應用: 51WORLD+新基建產品線:5G+物聯網+數字孿生智慧園區IOC(智能運營中心平臺) 1、依靠低延時5G網絡和物聯網平臺實時感知終端設備,將實際園區的運營狀態和數據在數字孿生園區中實現映射和告警提示,結合空間分析,對禁入區域、周界防范、安保力量進行聯動,形成聯防聯控的閉環管理。2、集中匯集和分析能耗數據,并通過感知和閾值設定,對能耗設備進行精準管理。3、物聯網終端感知和數字孿生園區場景內,資產信息和管理互聯互通,高價值設備移動告警,動線分析,提高資產安全性和設備維護效率。 ▲51WORLD與華為共同打造的IOC華為園區智能運營中心03  智慧交通行業痛點:1、如何有效制定城市交通路網、車流引導、信號燈控制方案緩解擁堵2、如何實現智能網聯汽車與車聯網的整體協作運營3、如何采用可視化、數字化的方式,對城市交通狀況進行監測評價與解決方案升級 行業應用: 51WORLD+新基建產品線:5G+車聯網+V2X+智能網聯汽車+數字孿生交通仿真云控平臺1、通過高精地圖基礎數據構建數字孿生道路場景,將車輛、信號燈通過數字孿生體仿真還原,從路側設備提取結構化數據,交通流,車、路、控制系統整體聯動,實現全時全域車路協同智能云控。2、構建高精度大規模虛擬路網場景,集合仿真+真實數據在虛擬環境重建交通流,在場景中導入數據,可視化展示仿真結果,監測評價路況狀態、測試路網升級方案,科學高效地進行城市道路和設施的建設升級。 ▲數字孿生交通仿真云控平臺 04  5G車聯網行業痛點:1、車聯網中大量路側設備的安裝部署難題2、車聯網設備的有效管理維護和信息交互 行業應用: 51WORLD+新基建產品線:5G+物聯網+人工智能+數字孿生V2X云控平臺1、構建數字孿生道路場景,通過仿真5G/RSU、攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等設備,更合理地部署路測設施,降低部署成本。2、結合各地車聯網示范區落地,通過V2X云控平臺來實現多類型路邊設備的管理和維護;通過接入OBU進行車輛交互信息的管理,有效提升駕駛安全和通行效率?!鴶底謱\生V2X云控平臺 05  智慧水務行業痛點:1、污染源和污染物含量監測不及時,河湖流動特性導致治污難度大,周期長2、水體面積大、沿線長、地形復雜,導致運營監管難度加大行業應用:51WORLD+新基建產品線:5G+物聯網+數字孿生水體治污監測管理平臺1、通過數字孿生技術將水體進行三維仿真建模,對污染源位置、污染物含量分布可視化呈現,通過歷史監測數據反演,精準分析水體內部污染物的時空動態演變過程,為治污措施提供輔助依據。2、通過物聯網技術,統籌區域攝像頭、污染監測設備等數據,集中在三維水體可視化系統中統一管理、預警與應急聯動。 ▲數字孿生水體治污監管平臺 06  智慧工廠行業痛點:1、預警安防與應急聯動系統落后,難以達到安全文明生產的要求2、產線流程環節信息孤島林立,效率偏低3、大量機械設備運維管理滯后,預防預警能力偏弱行業應用:  51WORLD+新基建產品線:5G+工業互聯網+人工智能+數字孿生智慧工廠運營系統1、通過虛實結合的三維運營平臺,對廠區綜合安防與預警體系進行升級,周界防范、虛擬紅線、危險動作AI識別等技術提升廠區的安全系數。2、產線車間的生產流程數字化模擬仿真,結合機器學習和深度學習,對海量運行歷史數據進行分析,推演最佳優化方案,指導生產流程升級。3、基于5G及物聯網技術,對設備運行狀態進行實時感知、反向控制,提高運維效率和預警及時性,提高生產穩定性和安全性?!鴶底謱\生智慧工廠運營系統07  智慧樓宇行業痛點:1、應急聯動:公共場館人員密集,突發事件應急聯動效率低,不及時,存在傷亡風險2、設備聯動:樓宇內設備數量多,來源復雜,難以基于統一系統聯動管理行業應用:51WORLD+新基建產品線:5G+物聯網+數字孿生樓宇綜合管理系統1、通過物聯網平臺,對智慧場館的門禁、廣播、消防、監控等終端設備實時控制。對集中活動中的突發應急事件、疏散指揮,可以基于智慧樓宇系統的空間分析,結合預案進行應急業務聯動和部署,提高疏散效率,降低傷亡風險。2、通過數字孿生可視化技術,進行智慧化資產管理,對樓內設備進行合理監管,精確定位,加快故障解決。3、所有房間進行IP化管理,溫度變化可視,辦公區及會議室使用情況可視,保障樓層空間的合理利用和樓內人員的身體健康?!腔蹣怯钕到y08  智慧機場行業痛點:1、機場業務系統數據孤島,基于應用場景的數據共享交換不足2、機場運行流程復雜,疫情等突發事件頻發,應急指揮和調度效率較低3、各機場間的運行相對獨立,對航班前序機場的感知、聯動不足 行業應用: 51WORLD+新基建產品線:大數據中心+數字孿生機場運營管理平臺1、通過三維可視化技術,建立機場業務數據的智能分析中樞,提高各環節數據交換、共享和分析效率,提升數據應用價值。2、飛機起降全流程作業模擬,將復雜流程的各個環節通過大數據建模分析技術進行推演仿真,輔助制定效率提升方案。3、跨機場航班的數字孿生三維虛擬機場動態與物理機場狀態可視化同步,及時感知問題,提高調度聯動效率?!鴶底謱\生機場運營管理平臺 09  智慧文旅行業痛點:1、體驗方面:景區或自然保護區景觀受天氣、季節影響較大2、運營方面:景區面積大、地形復雜,自然資源保護難度大 行業應用: 51WORLD+新基建產品線:5G+物聯網+人工智能(AI識別)+數字孿生景區綜合運營系統1、通過數字孿生技術和云渲染能力,將景區進行數字孿生還原,實現全天候的景區景點觀賞和動態模擬。融合VR技術,使游客能夠全時段感受沉浸式園游體驗。2、綜合5G覆蓋、物聯網感知終端及無人機巡檢等數據,在數字孿生景區運營系統中統一集成,對景區周界、動植物狀態進行監控預警和業務聯動,提高景區管理效率?!鴶底謱\生景區綜合運營系統 10  智慧能源行業痛點:1、電力行業設備數量多、分布散,設備運行狀態監控滯后,故障處理和維護難以及時到位2、海上風電為代表的新能源,對天氣、氣流等綜合環境因素要求較高,缺乏整體數據分析和預判的能力。行業應用: 51WORLD+新基建產品線:工業互聯網+數字孿生電力設備運維系統1、通過三維可視化和大數據分析技術,構建電力設備全生命周期的運維平臺。為物理設備搭建數字孿生體,同步感知,同步預警監控,提高設備維護效率,降低能源損耗。2、通過數字孿生風電一體化平臺,對水域、風速、天氣光照等物理條件進行模擬和推演,為能源規劃和空間布置提供科學依據。 ▲數字孿生電力設備運維系統彩蛋環節來了~~~51WORLD智慧港口業務目前已初步完成標桿案例的打造,正式的行業解決方案敬請期待哦~~下面也稍微透露一點,圖就不上啦~~智慧港口行業痛點:1、流程方面:貨輪停泊卸貨拖運到裝載全流程的效率有待提升2、數據方面:物流信息、調度計劃、作業流程等數據相互不通,數據質量不高,過度依賴人工決策3、港口產業聯動方面:港口單元與配套產業園區以及城市產業聯動性不強,整體產業升級價值不能充分發揮行業應用: 51WORLD+新基建產品線:5G+物聯網+數字孿生智慧港口仿真平臺1、通過作業流程的數字孿生,模擬推演各流程環節,輔助制定優化方案。2、打造數據集成與服務中臺,建立數據匯集和共享機制,通過大數據分析可視化平臺,實現港口業務的實時監控和調度控制。3、結合港口物流產業資源優勢,構建“前港、中區、后城”產業整體聯動?;跀底謱\生港口綜合運營平臺,打造港區進出口貨運產業引擎,聯結中區物流金融貿易產業園區,帶動后城城市就業及研產銷整體互動。在這一輪以新技術為引擎的數字化轉型及新基建發展中,51WORLD將繼續立足全要素場景,以數字孿生技術為支撐,與生態伙伴一起,推出更多行業落地應用,全面深入助力新基建,幫助更多行業實現數字化升級。最后,再次感謝51WORLD所有的行業生態伙伴,正是與你們的并肩合作,讓一個又一個標桿性的行業案例不斷成功落地。未來,讓我們在時代大潮中,將更多不可能變為現實。
          51WORLD泛智慧園區數字孿生硬核再升級,行業、產品、案例一文講透
          51WORLD泛智慧園區數字孿生硬核再升級,行業、產品、案例一文講透
          3月4日,中央決策層再次強調了要加快 5G 網絡、數據中心等新型基礎設施建設的進度。推進“新基建”,成為未來中國經濟發展的著力點之一。這場新基建浪潮也將加速傳統城市、園區的升級變革。園區作為城市的核心單元,智慧園區建設已成為當今城市規劃和社會發展的關注焦點,也是產業園區和社區發展的必然趨勢。以科技為園區賦能,打造“安全、智慧、綠色”的園區,提升園區的社會和經濟價值,從而實現園區經濟可持續發展的目標。當前,智慧園區以產業園區、智慧社區、企業園區以及商業園區等多種新業態和新模式不斷涌現,不同園區的關注重點各不相同。直擊需求痛點,配套針對性的解決方案一直是51WORLD深耕的方向,并不斷升級泛智慧園區可視化運營系統(51City OS-POS),為園區的智慧化轉型賦能。2019年10月,為雄安新區做底層建設咨詢設計的“國家高端專業智庫”——中國信息通信研究院權威發布了《數字孿生城市研究報告》白皮書,51WORLD作為數字孿生行業頭部企業在智慧城市、智慧園區、智慧交通等領域的案例被收入白皮書中。目前,51WORLD泛智慧園區可視化運營系統已經形成8大細分領域、8大產品功能、4大產品優勢的全周期解決方案,并持續深化配套服務,全面升級合作伙伴的核心競爭力。泛智慧園區可視化運營系統(51City OS-POS)產品概述51WORLD泛智慧園區可視化運營系統(51City OS-POS)是基于行業領先的數字孿生全要素場景,融合園區數字孿生、運營管理、業務管理等模塊為一體的可視化運控平臺,依托三維可視化的方式向管理人員提供直觀的管理方法,促進園區內各部門的良性互動,同時可針對不同行業提供個性化解決方案。1.產品基礎功能1.1 綜合態勢體現綜合園區的業務單元能力,即對園區產業、安防、通行、能效、環境、資產、招商等功能領域。通過數據可視化的方式全局管理,實時監測,并結合園區固有業務屬性完成數據與業務的關聯分析。做到園區業務宏觀統籌、科學經營、合理調配,園區綜合運營態勢一屏掌握。1.2 安防管理通過實時視頻監控,繪制園區安防圖,充分調配設備能力。針對園區安全做到智慧化賦能,以反映當前園區真實運營情況和真實解決方案的能力。做到園區事前安防可預控、事中事件可快速處理、業務流程可全程跟蹤、事后事件可統計。1.3 通行管理對園區通行進行實時監控,利用基于物聯網技術(IoT)的傳感器網、地理信息分析能力對園區中人員、車輛流動的管控能力科學賦能,提高通行率,保障園區通行科學高效,構建無感通行的管控中臺,便于管理者從整體上了解園區通行狀態。1.4 人員管理支持人員管理設備與系統數據的集成,對封閉式園區人員通行進行可視化管理,對值班人員定位、工作人員分析、外來人員統計、黑名單人員告警等細分業務科學分析??蓪崿F園區人員高效管理,保證園區安全,對園區的人員可實現分類統計。1.5 資產管理資產管理模塊提供園區在資產管理方面的能力,可針對園區資產配置RFID、ZigBee、藍牙等物聯監控手段,將資產管理呈現系統化,實現一鍵盤點集成、資產查詢、資產數據等展示功能。1.6 設備管理基于園區數字孿生可視化,對園區新風、照明、空調、生產機組、生產線等設備的位置、分布、狀態、屬性進行監測,可實現設備數字化還原。對設備進行聯防聯動監控,快速定位設備的故障點,對工單、維修人員等業務單元聯動實現可視、可管、可控,保障生產高效,運維科學。1.7 環境管理基于各種環境傳感器,對園區生產生活環境進行可視化管理。對環境指標、空氣質量、溫濕度、園區水質、土壤等信息進行數據呈現及分析,實時掌握園區環境質量,對異常事件進行聯動處理。1.8 能效管理針對園區生產生活進行能效監控與管理,如對水、電、氣等進行能效單元盤點,能源分配管控,能流分析統計,需量預測顯示等細分管理,實時顯示能源消耗健康度,及提供能耗異常報警。對園區資源實現合理使用、合理調配、合理管理,提升能源效能,助力園區節能減排。1.9 招商展示支持園區招商業務呈現,包括業務類型、招商項目、項目流程及分布,功能商業顯示等可視化分析。針對園區整體生態文化、發展文化、發展成果等方面提供建設方案。提升園區生態,商業價值、發展歷史等園區招商引資能力與園區品牌文化能力。2.特色功能2.1 應急處理突發事件前,可對園區突發事件做預處理,通過應急預案的可視化管控,實現事前通知,范圍調度及統一控制。突發事件期間,可實時采集數據,把控全局態勢,智能調度警力,顯示逃生路徑等,為突發事件提供決策支持,提高處理效率,最大化保障園區的穩定安全。2.2 監控服務利用IoT監控設備,能夠對園區周界進行不間斷管理及安保巡邏等功能,不僅可有效對非法闖入進行告警,還可減少園區安保人員投入,并且實現7×24的安保巡邏,以監控代替人工的方式完成園區安保巡邏,可對異常情況準確定位,快速行動,高效保障園區安全與穩定。視頻周界示意圖       視頻巡更示意圖 2.3 空間管理對園區內所有房間進行IP化管理,對每棟樓、每層樓、每個房間都能掌握其溫度、濕度、氧氣等情況,對每個房間的使用做到全方位監控,滿足現代園區智慧化建設,合理利用樓層空間,園區環境的綠色健康。2.4 告警尋跡管理園區IoT硬件資產設備,能夠滿足業務中臺告警信息呈現,根據設備ID顯示位置,配合業務功能完成告警處理。對傳統設備的IoT化可有效的解決人員管理問題,通過可視化技術做到園區設備的直觀管理,異常情況的快速調配,對問題進行快速診斷。2.5 人員軌跡追蹤通過人臉識別技術對外來人員做出統計與管理,同時對非法闖入者進行全方位跟蹤。在三維視景下,結合數字孿生技術,針對黑名單人員做出實時位置顯示,實時軌跡追蹤,充分發揮平臺中央調度的綜合能力,對外來人員做出精準分析,全局掌控,全面處理,保障園區的安全穩定。3. 產品技術優勢? 3D場景構建能力自主研發的三維模型自動構建工具鏈,模型自動導入及優化工具51EngineTools,可將常見模型格式自動轉化為渲染引擎端能夠識別的標準FBX格式,并自動監測材質和貼圖丟失錯誤等常見問題。? 3D地圖云平臺通過對公開遙感影像的特征提取,完成對建筑和道路的自動生成,以彌補傳統GIS在三維可視化表達手段的匱乏? 數字孿生操作系統能力基于51WORLD數字孿生全要素場景平臺,可完美解決虛擬世界在集成和控制上與真實世界無限接近的問題,基于標準ETL(抽取、轉換、加載)流程,實現融合地理信息、建筑信息、視頻流、傳感器、關系型數據庫等各類業務類別和技術格式。? 實時可視運行及控制能力通過可視化圖形組件,將復雜數據進行實時二維及三維可視化,用以清晰快速地獲取各類信息,包括信息分類、信息對比等。4. 行業細分及成功案例4.1 政府園區面向政府園區運營指揮中心,整合顯示政府園區現有信息系統的數據資源,圍繞城市發展規劃、城市安全(公安、交管、醫療)、城市人口、城市業務單元、城市綠化/土地、城市能源、政務相關等模塊,提供可視化管理服務,有效提高政府園區統籌、管理、服務、決策的效率。天鵝湖政務新區通過對各類基礎數據的高效統計及分析,有效解決合肥在政務、交通、水務、區域規劃、旅游以及警務等方面面臨的挑戰性問題,助推其智慧城市的建設步伐。4.2 企業園區面向企業園區運營指揮中心,整合顯示企業園區現有信息系統的數據資源,圍繞企業運營、安防監控、人員管理、資產/設備、環境/空間、能源消耗、辦公/展示/商顯等模塊,提供可視化管理服務,有效的解決園區管理、運營問題。華為全球總部坂田園區IOC-MAX華為智慧園區IOC MAX可視化運營系統負責華為內部智慧園區管理的統一運營指揮,利用全新的三維管理方式,以更加形象、直觀的形式賦能華為智慧園區管控與服務。為華為總部管理機關構建高精度、高擬真的園區孿生平臺。南向集成華為Roma數據平臺,落地綜合態勢、綜合安防、資產管理、設備管理、能耗管理、能耗預測等業務,成為華為園區方案的封頂工程和最佳實踐。協助華為提升總部管理效率、客戶接待體驗、整合方案落地。解決了多地多園區IOC中心隔離、新增園區重復建設、行業方案缺乏最佳實踐、系統和數據過多無法精準運營、無法直觀體現5G優勢等痛點。4.3 商業園區面向商業運營指揮中心,整合顯示商業園區現有信息系統的數據資源,圍繞商業運營、商業安全、人員綜合(外來/員工)、資產/設備/商品、能源消耗、展示/商顯等模塊,通過三維可視化的方式向管理人員提供直觀的管理方式。天空之城TOD綜合園區天空之城智慧化管理平臺,提供全要素產品服務,集商業辦公、科技住宅為一體的商業化社區,推進社區新形態。4.4 住宅園區面向住宅園區運營指揮中心,整合顯示住宅園區現有信息系統的數據資源,圍繞日常運營、安防監控、人員管理(住戶/員工)、資產/設備、環境空間、能源管理、周邊交通服務等模塊,實現住宅園區的可視化管理。MOMA智慧社區作為國內首個設計與持續運營榮獲美國LEED-ND認證及中國綠色建筑三星運營標識雙重行業權威榮譽的高層社區,當代MOMA智慧社區利用51WORLD全要素場景數字孿生技術,還原MOMA社區全貌。其日常運營、安防監控、設備管理、能效管理、物業信息等都可加載在51WORLD智慧社區管理平臺上,將社區運營便捷化、安全化,助力構造綠色科技智慧社區生態。4.5 工業園區面向工業園區指揮中心,整合顯示工業園區現有信息系統的數據資源,圍繞生產監管、生產安全、員工管理、資產/設備/倉儲、環境/廠房、能源/資源管理、物流等模塊,使得工業園區的運營更高效,管理更方便。某工業企業智慧工廠為我國工業行業頭部企業打造智慧化運控平臺。利用一張時空數據圖統籌工廠監控運營,實現工業園區管理科學化、精細化、智能化,辦公方式可視化,生產監控孿生化。4.6 學校園區面向學校園區指揮中心,整合顯示學?,F有信息系統的數據資源,圍繞教學/師資、校園安全、職工/學生、資產/設備、環境/教室/室外、能源消耗、宣傳等模塊,為學校提供有效可靠的安防管理、運維管理、人員管理服務?;㈤T智慧校園利用數字孿生技術,搭建智慧校園管理平臺,囊括安防監控、師生管理、設備管理、環境信息等功能模塊,實現安防管理智慧化、校園環境可視化,教學質量數據化,助力校園管理便捷、高效。4.7 旅游/文化園區面向旅游園區運控中心,整合景區現有信息系統的數據資源,圍繞游區營收、景區安全、游客/員工、設施/設備/景區、環境/植被/空間、能源管理、宣傳等模塊,保障游客旅行安全,為游客帶來全新的服務體驗,并大幅降低景區檢測項目實施成本。長壽古鎮智慧園區以數字孿生技術為基礎,為長壽景區提供可視化運營平臺,實現景區內資產(設備、車輛、基礎設施等)互聯互通、智慧停車管理、景區環境監測等,升級景區的智慧化能力,釋放新價值。4.8 奧體園區面向奧體園區指揮中心,整合景區現有信息系統的數據資源,圍繞園區總覽、安全管理、游客/員工管理、設施/設備管理、環境/植被/場館管理、能效管理、賽事管理等模塊,提高奧體園區管理效率、服務水平、維護園區形象。當下,智慧城市/園區早已超越了概念的范疇,已經上升為很多公司的重要板塊。華為企業BG智慧園區業務部總裁蘇寶華表示,智慧園區空間巨大,預計2022年,國內園區市場將超過2900億的市場規模。大力發展5G、AI、工業互聯網、智慧城市、教育、醫療等新型基建,無疑將是2020年的基本大盤?;陬I先的數字孿生全要素場景技術,51WORLD將在中國新一輪“新基建”浪潮中大有作為,助力各行各業數字化、智慧化升級。
          首期51WDP分享結束,這些精華資料都給你準備好了
          首期51WDP分享結束,這些精華資料都給你準備好了
          近日,51WORLD“開發者生態伙伴計劃——51WDP”首期分享正式結束。此次活動從行業生態、產品案例和技術開發三個維度,為51WORLD的生態伙伴帶來三門實用價值很足的分享,包括:《數字孿生產品與生態簡介》、《51SuperAPI產品與應用案例》及《51SuperAPI技術開發解析》。全程干貨滿滿。如:51SuperAPI具體的架構講解,如何部署,如何獲取云渲染資源地址,如何進行POI點的具體操作,如何進行路徑行為的操作等等,專家邊講邊演示,邊回答伙伴們的現場提問?;有Ч浅:?,不少伙伴各種花式點贊,還要求盡快開啟第二期。三天的分享活動,圓滿收官。此次活動也有一些遺憾,就是我們沒能滿足所有報名的伙伴參與進來。51WDP首期分享會海報正式發布后,不到半小時,就有來自近百家企業伙伴提交了報名資料??紤]到更優質的互動體驗,我們只選取了部分合作伙伴參與。在這里,向沒能如期參與分享活動的伙伴說聲抱歉,也向所有支持51WDP的伙伴們表示由衷感謝。這是51WDP自發布以來首次分享活動,我們希望創造一個高質量的體驗,希望對每位伙伴都服務深、服務透。我們認為這并不是單純的在線輸出知識,而是會針對伙伴們提出來的疑問,及時進行線下深入的交流和答疑,同時還涉及DEMO的深度演示,指導伙伴們搭建環境,部署系統等等,服務力度非常大?;顒咏Y束后,不少伙伴提出,希望能再次深度消化學習內容,希望給到相關的資料再次復習。同時,沒能參加的伙伴們,也提出希望能分享相應的資料,以便能進行研究。所以,資料給大家準備好啦~點擊“閱讀原文”,可查看關于使用51SuperAPI來進行二次開發的全部內容。另外,在后臺回復“學習”兩個字,可獲取此次分享活動的專屬資料。資料將在7天之內到期,記得盡快下載哦~~如果想要活動錄屏,也沒問題,聯系我們的51WDP秘書小姐姐獲取吧!郵箱:zhangshuo@51hitech.com(記得需要注明公司名稱、所在城市和基礎聯系信息哦)在此分享中,不少伙伴們也提出了很多有價值的問題。在此,我們也將精華問題梳理如下,Maybe,這也正是你在使用51WORLD的工具時的疑惑呢~問題1 請問一般L2或者L3級別的項目,開發周期有沒有一個參考,就以制作一個小區級別或者公司大樓級別的項目作為例子? 答:在原材料齊全的情況下,不考慮數據對接和BI主題,以MOMA、創新館、商湯新洲大廈,4周左右。若時間緊迫,可分期交付。問題2 使用51SuperAPI項目,需要給你們提供什么資料?我們需要準備什么樣的開發環境?會得到你們什么支持?答:需準備wgs-84坐標系的經緯度數據,比如添加POI點,開發環境依開發人員所用框架而定,如vue,react等,熟悉javascript語言。51WORLD會提供全線支持。 問題3 目前有沒有開放出測試的demo,類似于百度地圖的現場環境?答:在線編輯平臺,資源有限,還請錯峰訪問,http://suo.im/6uubcL 問題4 POI圖標的大小可以添加控制接口么?不能調整大小有時不好控制?答:重構的POI標準功能,會開放size的字段。問題5 請問目前SuperAPI的數據中,關于顏色的設置,能否使用HEX-Alpha(#FFDDEE)的方式支持顏色,或者使用0-255范圍的RGBA值。另外,SuperAPI何時可以支持設置漸變色?答:HEX-Alpha(#FFDDEE)的方式已經在研發排期內。問題6 請問目前是否支持顯示實時路況擁堵信息?答:1.需要從網絡公開接口獲取道路擁堵數據;2.利用“路徑熱力圖”在場景中進行呈現。問題7 51SuperAPI項目中,建議的開發流程是?答:1.開發者新建項目,基于HTML、Vue、React;2.設計圖切片,完成頁面布局;3.集成圖表組件到頁面;4.參照開發手冊編寫JS代碼,推送云渲染資源至前端;5.編寫邏輯代碼,實現三維互動。問題8 項目中51WORLD與開發者的工作如何配合?答:1.獲取51WORLD全要素場景;2.設計圖切片,完成頁面布局;3.集成圖表組件到頁面;4.參照開發手冊編寫JS代碼,推送云渲染資源至前端;5.編寫邏輯代碼,實現三維互動。更多問題詳見于此51WORLD開發者生態伙伴計劃的宗旨——讓每一個開發者都能在平臺上收獲最大的效益和價值!
          加入51WDP,通過數字孿生技術快速提升產品競爭力!
          加入51WDP,通過數字孿生技術快速提升產品競爭力!
          2019年10月11日,由中國工業和信息化部、河北省人民政府主辦的2019中國國際數字經濟博覽會于河北雄安新區舉辦,在這次大會上,數字孿生的概念被中央部委再次提到了新的高度,由中國信通院所撰的《數字孿生城市研究報告》,作為代表行業頂層設計的權威報告,首次對外發布。  ▲圖為《數字孿生城市研究報告》新型數字孿生城市建設,各地政府掀熱潮報告指出,自數字孿生城市理念提出以來,各地政府紛紛掀起研究和建設熱潮: 2020年2月,上海市發布《關于進一步加快智慧城市建設的若干意見》,探索建設數字孿生城市,數字化模擬城市全要素生態資源,構建城市智能運行的數字底座。2020年,北京市海淀區提出,將陸續實施城市大腦建設,結合城市規劃、建設、運營搭建海淀區的數字孿生城市時空數據圖;2019年貴陽市提出從超大型社區治理、街區街道等小型城市生態系統入手打造數字孿生城市;2018年《河北雄安新區規劃綱要》中指出:堅持數字城市與現實城市同步規劃、同步建設,打造具有深度學習能力、全球領先的數字城市。目前,雄安新區正全力推進 BIM 管理平臺建設;南京江北新區則著力推動城市發展向智能化高級形態邁進,提出力爭到2025 年率先建成“全國數字孿生第一城”;浙江省發布了未來社區建設試點實施方案,制定“未來社區”九大場景,提出構建現實和數字孿生社區的要求;舟山市、西咸新區、重慶市、長三角一體化示范區等地紛紛采用數字孿生城市的建設理念和模式,先后制定智慧城市頂層設計和規劃,以數字孿生城市為導向推進智慧城市建設;各地新型數字孿生城市建設開展得如火如荼......而當前,隨著新冠疫情的爆發,各地在對疫情進行聯防聯控及應急管理上,更是將新型數字孿生城市的建設提上新的日程?!?1WORLD疫情管控數字孿生平臺通過數字孿生城市管理系統,可以全盤洞察城市數據,讓數據從下到上快速化、真實化,讓決策精準化、科學化,尤其是面對包括疫情在內的重大風險時,能快速形成全域可視化指揮中心,方便人流及安防管控,提升綜合應急反應速度。數字孿生升級,企業需求日趨強烈除各地政府外,各領域企業也紛紛擁抱數字孿生技術。 隨著工業互聯網對于傳統行業的不斷深入,各領域如:園區管理、工業制造、交通運輸、物流供應鏈、醫療衛生、校園教育、港口機場、電力水務等借數字孿生技術實現新一輪數字化升級,以三維立體可視化綜合管理模式,替代傳統二維管理模式,由此實現提效增速,及精細化管理的需求日趨強烈。 智慧園區領域:華為深圳總部基地所采用的新一代園區運營系統,就是在數字孿生技術的基礎上重新定義了智慧園區,其包含綜合運營、安防監控、資產管理、能源管理、應急預案等在內所有的功能都能在統一的三維平臺上實現實時管理,打破數據孤島,并完成所有反向控制,高效實現全場景精細化管理。 ▲51WORLD與華為共同打造的IOC園區智能運營中心智慧交通領域:北京交通發展研究院則是在數字孿生技術,構建出北京西三環超10000輛車的大規模中微觀交通仿真,通過不斷模擬車道線設計、轉向設計、道路設計等,不斷驗證最優算法,從而對大城市的道路擁堵問題提出科學的解決方案。 ▲51WORLD打造數字孿生北京西三環場景各行業借助數字孿生提升產品競爭力及行業競爭力的需求,正變得比以往任何時候都更為迫切。但另一方面,數字孿生作為一項新的技術,對于GIS數據的綜合運用,衛星遙感的數據生成,無人機傾斜拍攝的嚴苛標準,以及快速構建大規模城市級模型的效率、畫質、細節及模型等要求,成為各地政府及開發集成型企業不得不面對的一項新挑戰。 如何能更快速、更高效地解決這一行業痛點?51WORLD早已快速行動。51WORLD開發者生態伙伴計劃51WDP全面啟動2019年12月18日,在51WORLD EC3地球克隆計劃3發布會上,51WORLD創始人兼CEO李熠正式對外發布城市級全要素場景自動化平臺,助力各行業快速進行數字孿生升級。 全要素場景,顧名思義,是指融合“視覺真實”、“地理信息”、“物理模擬”及“自由交互”等所有要素于一體的三維可視化數字孿生場景。李熠指出,這是一種全新的開放生態型場景,基于全要素場景,來自不同行業的集成商和開發者,無論是否具備三維產品的深度開發經驗,都能通過API,接入數字孿生全要素場景,快速進行二次開發,從而對現有IOT產品進行“三維可視化,所見即可控,智能化預測”的快速升級。 無論是安防、物流、政府、交通、制造,還是教育、醫療、水務、電力等各個行業,都能通過51SuperAPI+全要素場景,快速構建這樣的數字孿生能力,而無需再額外耗費時間在基礎的場景搭建上,只需聚焦于對于最為擅長的業務功能上,不斷增強核心競爭力?!?1SuperAPI界面日前,51WORLD全要素場景+51SuperAPI產品在國家級開發區、港口、機場、園區、交通、汽車、安防、電力、水務、校園、文旅、制造等領域全面落地,且完成了各領域標桿項目的打造。面對市場仍在快速上漲的需求增長,為進一步將全要素場景和二次開發平臺51SuperAPI打造成更易于開發者使用的工具,且幫助開發者快速、方便進行各類開發定制,及時響應各類開發需求,極大提升開發效率,并能穩定、持續進行長期開發,51WORLD將正式啟動“開發者生態伙伴計劃——51WDP”,為開發者全面賦能。51WORLD開發者生態伙伴計劃包括以下權益:1、獲得51WORLD生態伙伴專屬認證;2、定期為客戶及合作伙伴的開發人員進行線上深度培訓課程,51WORLD技術研發資深專家逐一講解并實時答疑;3、定期線下技術沙龍,邀請行業及技術專家,為開發者帶來關于數字孿生行業開發的最新技術研發及行業動態;4、優先給到最新技術產品進行內測;優先給到最新開發工具的使用權;5、對基于51SuperAPI進行二次開發的優秀產品進行年度激勵。首期線上培訓火熱開啟 2020年2月24日,51WORLD開發者生態伙伴計劃第一期線上培訓將正式啟動,針對對象為城市三維場景有需求的51WORLD客戶及合作伙伴,培訓共有3節課程,分為行業生態篇,產品案例篇,技術開發篇,具體包括:行業生態篇:數字孿生產品與生態簡介受眾:銷售與解決方案崗位時間:2月25日下午15:00-16:00產品案例篇:51SuperAPI產品與應用案例受眾:產品經理與解決方案崗位時間:2月26日下午15:00-16:00技術開發篇:51SuperAPI技術開發解析受眾:前端開發工程師崗位時間:2月27日下午15:00-16:00培訓課程針對對象:對全要素數字孿生場景有需求的51WORLD客戶及合作伙伴適合參加課程的人員:具有網頁前端應用開發經驗,具備JavaScript頁面開發能力,了解GIS地理信息系統及三維坐標系,技術商務 報名流程:掃描文章開頭海報的二維碼,進入報名通道更多消息,請前往51WORLD官方網站進行詳細查閱 附:51SuperAPI功能介紹 51WORLD SuperAPI是一套由JavaScript語言開發的云渲染與前臺展示應用編程接口, 基于51云渲染平臺使用, 客戶端3D場景以視頻流的方式嵌入web頁面, 用戶可以在場景的基礎上疊加自己的數據組件并且可以與場景進行雙向交互。 51WORLD SuperAPI兼容當前主流的JavaScript前端框架, 為前端開發人員提供快速便捷的開發接口。 更多介紹,請點擊鏈接進行查看:51WORLD開發者生態伙伴計劃的宗旨——讓每一個開發者都能平臺上收獲最大的效益和價值!
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