一、三维地图类型建议
在三维地图类型的选择上,需综合考量应用场景、功能需求以及后期集成等多方面因素。目前常见的三维地图类型主要有以下两种:
- 普通工厂建模:通常运用 3DMax 软件针对全工厂进行三维建模。此方式在宣传视频制作、工厂基础可视化展示以及简单的数字孪生应用领域具有一定优势。其特点在于建模过程中通常不区分楼层,并且不包含 GIS 坐标信息。
- GIS 三维建模:以 CAD、卫星地图等 GIS 元素为基础,借助专业的 GIS 软件,依托 4326 坐标系,按照建筑及楼层结构进行三维矢量地图构建。构建完成后,通过应用光照烘焙等先进的渲染技术,打造出高精度三维地图。这种地图类型在功能上具有更广泛的适用性,能够满足全要素数字孪生、复杂轨迹地图绘制、精准室内定位等多种综合场景需求。
建议优先选择 GIS 三维建模方案。该方案具有显著优势,不仅能够确保后续地图对数据集成、安防数据集成、室内定位、人员轨迹追踪等功能的有效支撑,而且在高精度、多功能的视觉呈现上更为美观,能够同时满足数字化宣传等多方面需求,为数字化建设提供坚实基础。
二、三维地图精度建议
三维地图的建模精度是影响其实际应用效果的关键因素之一。目前,行业通常将建模精度划分为 L1 - L5 五个等级,各等级的精度范围有所不同:
- L1 城市级:精度处于 5 米至 500 米的范围,主要适用于城市宏观层面规划与展示等基础应用。
- L2 区域级:精度提升至 1 米至 25 米,适用于较大区域的城市规划、区域分析等场景。
- L3 场景级:精度范围为 0.1 米至 1 米,能够满足一般场景的三维构建与展示需求。适用于对建筑结构、设备布局等基础信息有较高还原需求的场景,如车间整体布局可视化、设备基础状态监控等。该级别模型表面具有真实纹理,能初步满足虚实映射需求。
- L4 构件级:精度达到 1 厘米至 10 厘米,可实现较高精度的物体与场景构建。用于需要精细化管理的产线或设备场景,如设备装配、工艺流程优化等。包含设施细节(如阀门、仪表)和动态数据交互,支持更复杂的监控与分析。
- L5 零件级:精度在 0.01 毫米至 10毫米,主要应用于对微观细节要求极高的工业零件制造与检测等场景。
考虑到工厂数字化、三维地图建设以及数字孪生应用的整体需求,同时为平衡测绘成本与项目经济性指标,建议整体三维地图的建模精度构建至 L3.5 级,部分关键装备可以构建至L4级。此精度级别能够在满足工厂数字化精细展示、三维地图高精度呈现以及数字孪生应用需求的同时,有效避免因过高测绘精度要求而导致的测绘成本大幅增加,确保项目在经济与功能实现上达到最佳平衡。
三、三维地图渲染建议
在三维地图的渲染方面,为提升用户体验与应用效果,渲染工作十分必要,且需同时包含实时渲染与预渲染两个环节。
实时渲染通过全局光照技术、光线追踪、纹理映射等先进技术手段,能够根据不同的环境条件与场景需求,动态生成高度接近真实的视觉效果。这不仅可以增强用户在浏览三维地图时的沉浸式体验,使用户仿佛身临其境,还能为复杂场景的展示提供更加细腻、逼真的效果,满足各类专业应用场景下对视觉效果的高要求。
预渲染则是在实时渲染的基础上,提前对常见场景进行高质量渲染处理,并将渲染结果存储起来。在实际应用过程中,系统直接调用预渲染结果,这能够显著提高场景帧率,使得三维地图在展示过程中更加流畅,减少卡顿现象。同时,预渲染降低了用户对硬件的要求,用户无需配备独立显卡等高端硬件设备,即可在普通设备上享受到高质量的三维地图展示效果,大大提升了产品的兼容性与用户覆盖面。
四、三维地图矢量地图功能建议
鉴于制造业后续大概率会推进人员轨迹分析功能,三维地图具备矢量地图功能至关重要。矢量地图以其独特的几何数据表示方式,能够精确记录地理空间对象的几何形状、位置以及属性信息,为实现轨迹分析、室内定位等复杂场景应用提供了坚实的数据支撑。
GIS 三维建模原生具备矢量地图能力,能够满足人员轨迹追踪、室内定位等场景下对矢量地图的严格要求。通过基于 GIS 三维建模构建的矢量地图,可精准记录人员在工厂内外的行动轨迹,为安防监控、生产流程优化等提供关键数据依据,同时在室内定位方面也能实现更精准的定位效果。
五、其他建议
在成功创建三维地图之后,为进一步拓展其应用功能,实现与各类业务系统的深度融合与协同,还需开展一系列数据采集与绑定工作。具体而言,需全面收集照明办公、楼宇控制、环境监测、安防监控、消防报警、能源管理等各类数据,这些数据可通过对摄像机、门禁系统、能源监测设备、各类传感器等多种硬件设备的数据采集获取。
采集到的各类数据要进行精准的模型数据绑定操作。通过这一过程,将数据与三维地图中的相应模型元素紧密关联,从而实现对整个工厂的远程监控、三维报警联动、人员轨迹深度分析、设备远程控制等多样化功能,进一步提升数字化管理与运营水平,助力企业实现智能化转型发展。