實時3D技術推動“新城建”建設,打造城市級數字孿生
為深入貫徹“十四五規劃”關于建設數字中國的戰略部署,加快推進工程建設行業數字化轉型、智能化升級,2021年7月21日至23日,“第七屆工程建設行業互聯網大會暨2021年數字建造大師匯”在湖南長沙召開。
本次大會由中國施工企業管理協會主辦,吸引了來自全國工程建設、互聯網等領域的專家、學者、企業代表,共同探討建筑業的數字化轉型方向。實時 3D 引擎 Unity 與工程建設行業生態合作伙伴歐特克、惠普、英偉達共同亮相本次科技盛會,并分享了在新型城市基礎設施建設(以下簡稱“新城建”)背景下基于Unity數字孿生解決方案在工程建設行業內數智運維場景中的應用案例。
數字孿生是通過數字技術對物理世界進行鏡像化描述的一種新方法。通過數字孿生的方式,在物理世界與數字世界之間建立起實時的雙向映射,從而可通過數字世界對物理世界進行監控與干預。
基于真實數據打造的數字孿生體具有低成本試錯、智能化決策、高效率創新等顯著優勢,可有效推動智能化、智慧化治理體系的構建。近年來,出現了數字孿生城市、數字孿生建筑、數字孿生工廠等各種新概念,這背后需要實時三維可視化、云渲染、物聯網(IoT)、5G等一系列數字化技術的支撐。
Unity 大中華區工程建設行業數字孿生業務總監楊玨在演講中提出,數字孿生在智慧城市的應用中還有一些問題需要解決。比如城市空間現狀可視化需要統一的標準數據格式,BIM軟件需要無縫對接,海量數據的實時交互顯示,以及統一的云平臺支持等。
“針對這些需求,Unity 提供了相應的解決方案。首先,Unity是一個跨平臺的交互式實時 3D 引擎,支持PC、手機、VR、AR 等20多個主流平臺,并且具有強大的異構數據集成功能,為數字孿生開發提供了統一開發和協作的平臺。此外,Unity擁有一套完善的工具鏈,可以實現多種格式的工業模型和數據的實時修改可視化。最后,Unity具有高度靈活性,支持各類終端設備和自定義功能二次開發。”楊玨分享道。
在Unity Reflect中實時查看和修改BIM建筑模型
今年以來,我國推進新型城市基礎設施建設的部署和試點工作有序開展。廣州、上海、重慶、廈門等試點城市就城市信息模型(CIM)基礎平臺建設、城市運行管理服務平臺建設、協同發展智慧城市與智能網聯汽車、智能建造與建筑工業化協同發展等積極開展工作。
面向新城建,Unity 是構建 CIM 數據底座的首選平臺之一。結合自身完善的工具鏈,Unity 可以將地理信息系統(GIS)、建筑信息模型(BIM)等數據導入統一的數字孿生平臺處理,通過 Unity 定制開發的數字孿生應用可以接入實時物聯網(IoT)數據等城市感知數據,整合多維多尺度信息模型數據。最終在多個終端平臺實現“一次構建,多次部署”。
除了實現數據共享、跨部門管理協同、數據可視化三維集成視圖等基本功能以外,Unity 為 CIM+應用提供了靈活好用的開發平臺,各類 CIM+城市更新、智慧園區、智慧機場、智慧工地等實時 3D 應用應運而生。
當前,Unity正在與國內工程建設行業的領軍企業合作,共同推進新城建。
在智能化市政基礎設施建設方面,Unity與香港機場合作開發機場運維數字孿生,實現孿生機場與動態數據的連接,打造集感知、分析、服務、指揮、監察等為一體的智慧機場綜合管理服務平臺。
北歐Sitowise 公司用Unity制作的城市數字孿生應用示例
在智能化供水設施建設方面,Unity與浙江省水利水電勘測設計院合作,對水壩、橋梁等設施進行實時三維場景還原,并基于智慧水利運維平臺開發可視化運維、工程施工方案優化、巡檢路線設計與優化、虛擬安全培訓等交互式功能。
在智慧城市和智能網聯汽車協同發展方面,基于Unity實時3D引擎開發自動駕駛虛擬仿真和智能座艙等應用可以構建高精度的虛擬三維道路場景并接入實時車輛信息和城市傳感器數據。2020 年Unity與上海國際汽車城合作,實現了其自動駕駛測試區內超100平方公里范圍的城市環境的數字孿生,并據此構建了應用于智能網聯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合展位上,Unity 展示了用于設計評審和數字施工交底的 VR 應用演示,以及使用 Unity 云渲染技術實現電腦、平板、手機等多屏合一的優質云端渲染效果。該項技術的價值在于可以幫助用戶規避終端設備的性能局限,提供高性價比的交互式“多端同屏”解決方案,相信隨著 5G 技術普及率的快速提升,這項技術將被廣泛應用。
Unity云渲染技術支持多屏無縫加載,各類主流瀏覽器“秒開”應用
發展人性化的智慧城市,需要不斷演進的技術支撐。未來,Unity 強大的實時3D技術將持續助力工程建設行業的合作伙伴們,攜手打造城市管理和城市更新“新格局”。