數字孿生,開啓三維智慧園區管理新篇章

前言

隨着社會進步與發展,構建智慧城市的步伐不斷深刻推動,智慧園區已成爲當今城市規劃與社會發展的關注焦點。做爲智慧城市戰略規劃中重要的一環,智慧園區更像是智慧城市的縮影,智慧園區滲透着智慧城市建設中的方方面面。園區智慧化建設不只僅提高園區吸引力,並且促進園區可持續發展,給予了戰略性新興產業發展的基礎,順應信息技術創新與應用趨勢,這是傳統產業園區所不具備的。html

廈門軟件園三期位於集美新城核心區以北、後溪鎮以南、灌口鎮以東、集美文教區以西。背靠河南山,面向杏林灣,緊鄰集美新城和園博苑,是集美新城的重要組成部分。本文將利用廈門軟件園三期做爲載體,運用 HT 豐富的 2D、3D 組態搭建出的一個廈門軟件園三期-智慧園區的三維可視化系統。算法

效果展現

本案例採用人工手動擺放園區點位的方式,適用於園區在全球範圍分佈點位數量較少的項目。當分佈點位數量較多,可考慮經過接入各個園區的經緯度信息自動生成座標點的點位。經過簡單的三角函數進行球體座標算法運算來實現預期效果,且這種方式徹底無需採用 WebGIS 相關功能模塊,免去人工手動擺放的工做量,大大提高了項目實施效率。函數

中國地圖場景:佈局

將地球以三維立體的形式輔以匹配地理環境貼圖來進行三維虛擬仿真展現,着重體現中國地圖邊界,並經過顏色區分,高亮展現園區點位,對該點位進行雙擊交互可進入下一級地圖場景。動畫

廈門地圖場景:spa

在三維廈門地圖上標註園區點位,體現園區在廈門的區位信息。該展現形式適用於點位分佈較分散、多點分佈的園區,可經過選擇想查看的點位,雙擊交互對應點位進入詳細場景。設計

廈門軟件園三期場景:視頻

場景總體設計以寫實風格爲主基調,經過對園區內建築、道路等進行三維建模,仿真還原園區總體狀況。結合圖撲軟件 Hightopo 自主研發的引擎渲染,打造出一幅美輪美奐的園區場景。支持 360 度全方位無死角瀏覽園區,經過 HT 自帶交互,便可實現鼠標的旋轉、平移、拉近拉遠操做。同時也支持跨平臺瀏覽,任何移動終端都可輕鬆打開,這是 C 端平臺所不具有的優點,並實現了觸屏設備的單指旋轉、雙指縮放、三指平移操做沒必要再爲跨平臺的不一樣交互模式而煩惱。
htm

問答小模塊:對象

常有人問,他們本身已經有三維模型,是否能夠直接拿來使用?

BIM 模型:BIM 經常使用於建築信息的集成,其中不只包含描述建築物構件的幾何信息、專業屬性及狀態信息,還包含了非構件對象的狀態信息,因此常規 BIM 模型文件體積都比較大。對於展現內容都是實時加載的 Web 來講,實時加載幾百上千 MB 的模型並不實際。雖然咱們不建議直接使用 BIM ,可是咱們支持 BIM ,且可提供導入 IFC 格式的 BIM 功能,在某些場景下使用 BIM 信息下降開發成本。

其餘模型:現有市面上模型可能採用 3Ds Max、C4D、Solidworks 等經常使用設計軟件,可是大多數模型建模初期主要目的是爲還原建模物外觀,並不會考慮到對模型進行減面等輕量化工做。當場景裏模型面數過多,會對 Web 產生過多的加載負荷,致使總體頁面卡頓甚至崩潰。

Hightopo 的三維可視化都是通過設計師採用輕量化建模的方式所搭建的場景,模型效果主要以貼圖進行呈現,結合 HT 引擎強大的渲染能力,保證場景在 Web 中高效流暢地加載運行並保證場景優秀的可視化效果。

環境模擬變化

場景裏融入了環境模擬加以點綴,利用環境模擬,可對園區季節(春、夏、秋、冬)、時間(早晨、中午、黃昏、夜晚)、天氣(晴天、閃電、降雪、降雨、多雲)進行自由切換。同時也可經過與天氣系統對接,實現環境模擬內容根據實際天氣數據進行自動切換。

樓棟切換

點擊面板的樓棟切換功能,可實現園區區域間、樓棟間的自由切換與跳轉,讓園區管理人員更快捷的查找到所需管理樓棟。

線框效果

雙擊園區建築,可切換至線框模型,經過區域邊界劃分輔以動畫展現,園區內建築區域分佈一目瞭然。並在建築樓棟上以浮標的形式標註該建築樓層功能劃分,經過交互可進入對應樓層內景。

場景數字孿生

樓層內景對該層牆體佈局進行劃分(如行政間、財務間、會議室等等),並針對需還原現場環境的場景進行三維建模。案例中樓層內部以互聯網數據中心( Internet Data Center , IDC )爲參考,經過對機房、桌椅、大屏等資產設備建模,並根據實際點位擺放,仿真還原現場環境。結合 HT 數字孿生,讓模型不只可視,同時也可互動,可交流,對園區資產進行可視化管理,提高運營管理水平,達到降本增效的目的。

視頻融合

HT 支持視頻融合,將 2D 視頻圖像融合到場景的 3D 模型中,爲用戶提供直觀的視頻圖像和簡單的視圖控制。經過室內監控視頻與三維場景疊加展現,可如臨其境查看現場狀況。並可實現關鍵路徑自動視頻巡檢,重點區域關注目標快速鎖定等高級功能,爲平常管理和突發事件的處理提供直觀準確的協助。

業務功能

園區總覽

企業、人員做爲園區的重要組成部分,將 HT 三維可視化與園區管理系統相結合,接入園區企業管理數據至可視化平臺,實時更新園區內人員、企業總數及投產面積。經過對近兩年新增入駐企業以折線圖、柱狀圖展現,可直觀對比近兩年招商引資狀況。將企業行業類型作分類統計,經過數據可爲接下來招商引資計劃提供數據參考。


水務數據

園區水務採用在線監測設備,實時感知用水狀況,運用 HT 三維可視化系統,在三維場景中以建模的形式標註各水務設備具體點位,並經過設備頂部的數據面板,實時更新運行狀態和維護狀況。結合左側水務數據,讓園區管理者對園區用水狀況有着更直觀的理解。

配電數據

園區做爲企業密集、人才彙集地,園區用電管理顯得尤其重要。經過接入園區電力系統數據,將園區內用電數據對接到三維可視化平臺,將園區、樓棟、企業用電狀況以數據面板的形式展現。可對園區配電房內景佈局、設備進行三維建模模擬還原,利用數據綁點將數據一一對應到設備模型上,經過與設備的交互可清楚地查看當前設備運行狀態,當設備出現故障,結合告警動畫進行提醒。

停車管理

近年來,隨着國內機動車保有量逐年增長,園區內交通、停車列入重點規劃內容,智慧停車已開始映入大衆眼簾。經過對接停車系統數據,將原有枯燥的數據以讓人眼前一亮的方式搬到可視化頁面中,可直觀的看到車位使用狀況、停車營收狀況、車輛信息等。在三維場景中展現園區內各停車場剩餘車位數量,可明確判斷哪一個區域車位緊張或充裕,讓園區管理者對車位統籌規劃提供了有效的決策依據。

車流動線做爲園區內交通組織重要的一環,主要體如今園區內車輛交通規劃,車輛出入停車場。合理的動線規劃可以使園區交通更加順暢,反之交匯的車流則易發生會車擁堵。結合 HT 三維可視化渲染引擎,在三維場景中將車流動線以流動箭頭動畫進行展現,經過總體車流動線流動方向,可清晰瞭解園區交通組織規劃狀況。

人行管理

園區做爲人員流動較爲頻繁的場所,經過接入門禁、人臉監控等安防設備數據,以數據面板的形式展現園區內人流量統計信息、實時告警等信息。對場景內門禁圖標進行點擊交互,可顯示經過門禁人員人臉監控比對信息。當出現告警狀況,與現場門禁設備實時聯動,在地圖上對應門禁點位展現告警信息,提醒相關人員前往處理,提高告警事件處理的及時率。

安防管理

將多系統數據統一接入可視化平臺,經過數據面板,可清楚瞭解安防人員值班安排以及各安防設備、監控等運行狀況,實時掌握園區內安防動態。當安防設備出現故障、運行異常,設備將以染色、動畫告警擴散效果進行突出顯示,提醒安防人員前去處理。

視頻監控

經過與園區內監控數據互聯互通,將監控數據統一集成至 HT 可視化平臺,實時展現園區內監控運行狀況。在三維場景中根據監控實際點位擺放監控設備圖標,點擊交互可輕鬆查看對應點位監控設備的實時畫面,結合三維場景中的監控點位信息,讓用戶對園區內監控布點有一個全面的瞭解。

工單系統

接入園區工單系統,經過數據驅動的方式,取代傳統的人員彙報和反饋機制。經過工單任務與處理人員匹配派發,及時調度人員前往處理,保證應急告警處理的時效性。

HT 可視化平臺利用提供的人員實時位置信息,可實現處理人員在三維場景中實時定位與移動軌跡,以可視化的形式展現了工單的整個處理過程。

結合數據面板展現內容,經過對工單評價、完成狀況等進行數據分析,提高了對總體工單處理的把控。

應急預案

宜未雨而綢繆,毋臨渴而掘井。對於園區管理,應急預案不可或缺,作好應急預案有助於識別風險隱患、瞭解突發事件的發生機理、明確應急救援的範圍和體系,使突發事件應對處置的各個環節均有章可循。

傳統預案多爲文字結合圖片,難以模擬應急場景。經過融入 HT 三維可視化技術,將預案以三維動畫的形式進行還原模擬,從緊急事件的發生,到疏散路線、營救路線的規劃等,均讓用戶對於預案有更直觀的瞭解,從而清晰每一個環節的處置方式。

實現價值

資源整合

園區內各系統結合 HT for Web 強大的可視化引擎技術,將各個環節的資源進行整合,以直觀的形式在三維可視化平臺上展現,造成了各系統之間的互聯、互通、共享等多方信息協同聯動,營造一套完整、高效、智能的智慧園區運營管理系統,從而使園區管理達到降本增效的目的。

數據可視化

數據可視化主要旨在藉助於圖形化手段,清晰有效地傳達與溝通訊息。擺脫傳統數據報表枯燥乏味,讓數據以美的角度從新設計,經過 HT 三維可視化平臺,將數據以另一種方式進行呈現,讓用戶更加直觀的去理解與感覺

園區管理

將監控系統、告警系統、管理系統、停車系統等有機結合起來,實現一體化集成管理和系統聯動。加上三維場景對現場仿真還原可視化優點,讓園區管理者彷彿以「上帝視角」的方式真正實現遠程管理調度,提高園區管理水平。智慧園區在智慧醫院、數據中心、工廠園區、物流園區、智慧校園等都有普遍的運用。

總結

Hightopo 三維可視化平臺將園區內各分散的系通通一整合,並以可視化的方式呈現,讓園區管理平臺步入全新的篇章。基於多年園區項目經驗積累和夯實的可視化技術支持,可根據業務需求進行高效的定製化設計和開發,爲智慧園區建設添磚加瓦

咱們還有 HT for Web GIS 產品,後續還將基於此案例推出 GIS 版本,將地圖瓦片數據、航拍傾斜攝影等進行疊加展現,敬請期待。

更多行業應用實例能夠參考圖撲軟件官網案例連接:https://www.hightopo.com/demo...

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