未来的天星湖又是什么样的风景?更新的城市风貌可否先睹为快?设计的建筑将以什么样的实景呈现?4月26日,在攀枝花学院的省级科技创新平台“四川省BIM+应用及智能可视化工程技术研究中心”,记者从王刚副教授团队展示的攀枝花学院、东华山、天星湖等系列三维实景数字模型中获得了答案。
这些基于无人机倾斜摄影三维实景建模技术创作的模型给人一种身临其境的感觉。在电脑的三维实景模型上,现实中的地理地形状况、各类建筑物大小甚至地表植物的形态均以实际大小、真实色彩等比例呈现,并能够测量实际尺寸、海拔高度、空间距离以及经纬度坐标。

目前,王刚科研团队开展应用并深入研究的这项无人机倾斜摄影三维实景技术,在攀枝花三线建设文化旅游融合发展示范项目——湖滨文旅综合街区、儿童乐园及天星湖二期项目中发挥着重要作用。项目合作依托中国十九冶集团与攀枝花学院形成的联合攻关方案,应用无人机倾斜摄影三维实景建模、智能建造等前沿技术在数字建造领域展开深度合作,以“央企主导+高校支撑”的产学研深度融合的创新实践赋能智能建造。作为这一创新合作模式的直接成果,天星湖项目被评为“2024年度四川省智能建造试点项目”。

为何采用无人机倾斜摄影高斯泼溅建模呢?王刚对记者说,主要是为了克服正射摄影的局限性,采用倾斜摄影可以获取更全面的构筑物侧面信息、提升三维建模的精度与真实感、适应复杂场景的数据采集需求,从而更高效、精准地构建三维模型。基于对攀枝花特殊复杂地形情况的认识和建模实践,高斯泼溅(Gaussian Splatting)建模在细节保留、动态实时性等方面相对于传统的多边形网格建模(Mesh)更具优势。

“平原城市像星罗棋布的平面图,山地城市像层次分明的山水画。但从空中垂直俯瞰,都是以平面图片呈现。如果采取倾斜拍摄,山地城市的地形层次感、立体感就一目了然了,并可获得更加丰富的数据信息。”王刚说,由于攀枝花地形复杂,很多地方人工测绘难以抵达,采集的数据也容易出现误差。而无人机可以高效到达人员无法抵达的地方,通过激光测距原理和多回波技术,实现数据同步采集,从而为实景建模提供支撑,有效解决了城市建设大场景建模中效率与精度的矛盾。

“实景建模完成后,项目设计蓝图便以真实场景呈现出来,可以提前知晓项目建成后的效果以及与周围环境是否融洽和谐,并对存在的问题及时进行修正调整,而后期的建设就如同‘依样画葫芦’一气呵成。”王刚说,通过三维实景技术构建的“数字孪生”管理体系,不仅推动工程管理从传统经验驱动向数据智能驱动跨越升级,形成可复制的智能建造范式,更以数字化手段优化资源配置,减少施工浪费,为高海拔山地城市建设项目探索出绿色低碳发展路径,并充分体现山地城市建设发展特色。
据了解,三维实景技术不仅可以提前描绘理想中的城市发展实景,还可利用三维实景构建虚拟导览系统,游客可通过手机端预览街区、景区、大型商超及医院等功能布局、商业业态分布,实现“未开放先引流”,同时为后期运营提供数据支撑。下一步还可从单一工程管理向城市综合治理领域拓展,为智慧城市建设注入新动能,为打造“新质生产力”与“共同富裕”深度融合的“攀枝花样板”提供支撑。