數(shù)字孿生北京故宮，元宇宙推進旅游業(yè)進程

文旅的數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路正如火如荼地開展，多家文旅景區(qū)和主題樂園開啟了元宇宙的探索——張家界元宇宙研究中心掛牌，成為全國首個設(shè)立元宇宙研究中心的景區(qū)?，F(xiàn)代化景區(qū)在吸納了信息革命（5G/6G）、互聯(lián)網(wǎng)革命（Web 3.0）、人工智能革命以及 VR、AR、MR 在內(nèi)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)革命的成果后將為游客帶來更多的沉浸式互動體驗。

北京故宮被譽為世界五大宮之首（北京故宮、法國凡爾賽宮、英國白金漢宮、美國白宮、俄羅斯克里姆林宮），被列為世界文化遺產(chǎn)。以三大殿為中心，占地面積約 72 萬平方米，建筑面積約 15 萬平方米，有大小宮殿七十多座，房屋九千余間。

運用圖撲軟件自主研發(fā)引擎 HT for Web，實現(xiàn)可交互式的 Web 故宮三維場景，滿足了景區(qū)管理現(xiàn)代化的、高性能的、跨平臺（桌面 Mouse/移動 Touch/虛擬現(xiàn)實 VR）的數(shù)據(jù)可視化需求，為景區(qū)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型助力。運用 WebGL 技術(shù)創(chuàng)建具有復(fù)雜 3D 結(jié)構(gòu)的景區(qū)畫面，在瀏覽器上也能輕松加載。

北京故宮內(nèi)的建筑分為外朝和內(nèi)廷兩部分。外朝的中心為太和殿、中和殿、保和殿。內(nèi)廷的中心是乾清宮、交泰殿、坤寧宮。以故宮宮殿布局為原型搭建 3D 古風(fēng)場景，用喜鵲和飛翔的白鶴襯托古典風(fēng)，體現(xiàn)人與自然的和諧共處。結(jié)合科幻配色，用紅磚黃瓦的紫禁城，將源遠流長的中國歷史娓娓道來。接入 VR 設(shè)備進行游覽，可達到身臨其境的效果，帶來沉浸式的體驗。

綜合信息

3D 場景內(nèi)“凈”圖標(biāo)可點擊下鉆至公共廁所的人流量界面，顯示排隊人數(shù)。圖撲軟件 HT 支持多種方式的模型渲染，采用輕量化三維建模技術(shù)，以三維場景為基礎(chǔ)，2D 數(shù)據(jù)面板為輔，統(tǒng)計男廁、女廁、無障礙公廁使用人次；各區(qū)域的公廁負載；環(huán)境評分歷史；氮氣、溫度、濕度、PM2.5 等環(huán)境數(shù)據(jù)；實現(xiàn)景區(qū)的數(shù)字化管理。

入園統(tǒng)計

分別統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)訂票、現(xiàn)場購票、出園人次，將智能監(jiān)控設(shè)備和人臉識別的數(shù)據(jù)接入圖撲軟件可視化系統(tǒng)，實現(xiàn)主動式安防。運維可時刻關(guān)注可視化系統(tǒng)內(nèi)的游客數(shù)據(jù)，將園區(qū)游客數(shù)控制在合理范圍，便于疫情防控。

圖撲軟件 HT 作為基于 HTML5 標(biāo)準(zhǔn)的組件庫，可以無縫結(jié)合 HTML5 各項多媒體功能，支持集成各類視頻資源形成統(tǒng)一的視頻流，可在 2D、3D 態(tài)勢地圖上標(biāo)注攝像頭對象并關(guān)聯(lián)其視頻信號源，通過場景交互來調(diào)取相應(yīng)監(jiān)控視頻，滿足運維人員對場景進行實時態(tài)勢感知、歷史數(shù)據(jù)回溯比對、應(yīng)急處理預(yù)案等監(jiān)測需求。

實際入園人次歷史

漸變色三角形柱狀圖實現(xiàn)日均入園人次的同比、環(huán)比、實時數(shù)據(jù)展示。圖撲運用圖形化的手段清晰有效地將數(shù)據(jù)信息進行解讀和傳達，幫助我們發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律和特征，挖掘數(shù)據(jù)背后的價值。

凈手處負載

綠色進度條顯示神武門東、神武門西、乾清宮東、御花園凈手處的負載率百分比，當(dāng)負載超過 80% 進度條變?yōu)辄S色，超過 90% 進度條變?yōu)榧t色。通過 HT for web 與 GIS 的結(jié)合，運維可運用圖撲軟件的可視化大屏查看人流擁擠的位置，并通過智能手環(huán)等穿戴設(shè)備將位置信息傳遞給安保人員。

附近停車場壓力

故宮不設(shè)停車場，周邊的公共停車場也較遠，故不建議駕車前去。如駕車前來可在西華門停車場、國家大劇院、中山公園停車場、北京飯店停車場停車。將停車場的停車狀況以優(yōu)良擠的印章形式展示，可與訂票系統(tǒng)結(jié)合，通過小程序?qū)⑼＼囆畔l(fā)送給已訂票游客。

各門附近公交壓力

統(tǒng)計午門、神武門、東華門、西華門的公交情況，便于游客出行。

今日事件處理

已處理、待派發(fā)、已尋著、待出警等事件的統(tǒng)計可評估景區(qū)管理人員的績效，優(yōu)化人員管理。

投訴原因分析

動態(tài)雷達圖展示導(dǎo)游服務(wù)、導(dǎo)游違規(guī)、交通問題、設(shè)施問題、旅行團違規(guī)的次數(shù)。圖撲軟件 HT 可視化利用豐富的圖表、圖形和設(shè)計元素將相對復(fù)雜、抽象的數(shù)據(jù)通過可視的方式以更直觀理解的形式展現(xiàn)，便于景區(qū)管理。

熱力圖

景區(qū)內(nèi)的人群密集度越來越高，群體性事件與日俱增，密集的人流量加大了安保、服務(wù)等管理上的困難。通過多個智能攝像頭的圖像識別分析，能形成一個完整的園區(qū)熱力圖。顯示園區(qū)某個地方人員集中情況及擁擠程度，紅色區(qū)域人群聚集，綠色區(qū)域游客較少。

人群密度分析利用先進的目標(biāo)檢測、識別、跟蹤等技術(shù)統(tǒng)計人群的數(shù)量和密度等特征指標(biāo)，監(jiān)測公共場所中人群的安全，幫助我們掌握正確的人群密度數(shù)據(jù)和變化趨勢，從而進行合理的安保管理。管理者通過 Hightopo 進行客流監(jiān)控可以建立客流預(yù)警機制,對超出景區(qū)的承載力的客流進行有效引導(dǎo)和疏散，提前考慮人群疏散路線。

疏散模擬

動態(tài)箭頭指向逃生出口方向，可模擬多條疏散路線并預(yù)測時間，測算出最佳逃生路線。景區(qū)具有人員密集度高，地形復(fù)雜等特點，因此疏散時間的長短直接關(guān)系到人員的安全，通過將HT for Web 和 BIM 結(jié)合，借助傳感設(shè)備和射頻識別技術(shù)確定人員逃生數(shù)據(jù)，以 Hightopo 的三維可視化特點，將真實的疏散環(huán)境和疏散情況進行還原，與景區(qū)真實情況切合度高。因此，在實際災(zāi)難逃生中，就能夠有效提高游客逃生效率。

GIS 開關(guān)

HT for Web 和 GIS 的結(jié)合，能讓三維景區(qū)內(nèi)地面物體展現(xiàn)更多細節(jié)。三維場景數(shù)據(jù)獲取可通過航拍建?；蛘呷斯そ?。航拍建模即傾斜攝影實景三維。利用飛機或無人機搭載多臺傳感器，從前后左右以及垂直五個方向?qū)Φ匚镞M行拍攝采集數(shù)據(jù)信息。通過糾正、平差、多視影像匹配等處理操作獲得三維模型。人工建模，主要是根據(jù)一定范圍內(nèi)的場景圖或者 CAD 圖紙結(jié)合實景照片進行人工建模。

航拍建模的成果數(shù)據(jù)具有地理坐標(biāo)系信息，可以準(zhǔn)確的和 GIS 匹配，人工建模要和 GIS 匹配需要人工進行空間矯正配準(zhǔn)。航拍建模的 .osgb 模型數(shù)據(jù)具有多細節(jié)層次（LOD），系統(tǒng)可以根據(jù)用戶瀏覽時和場景的距離顯示不同精度的 LOD 層級模型，提高數(shù)據(jù)展示渲染的高效性。

航拍建模精細度不如人工建模。如需要對簡單模型進行查詢、分析和編輯等，需對航拍進行單體化處理，但修復(fù)需要更長周期和更高費用，因此，單體化處理應(yīng)用在重點建筑或古跡方面。

HT for Web GIS 產(chǎn)品支持對不同地圖瓦片服務(wù)或數(shù)據(jù)、航拍傾斜攝影實景的 3DTiles 格式數(shù)據(jù)以及城市建筑群等不同的 GIS 數(shù)據(jù)的加載，同時，結(jié)合 BIM 數(shù)據(jù)輕量化、三維視頻融合以及 2D 和 3D 的無縫融合等技術(shù)優(yōu)勢，在 GIS 系統(tǒng)中對海量的 POI 數(shù)據(jù)、交通流量數(shù)據(jù)、規(guī)劃數(shù)據(jù)，現(xiàn)狀數(shù)據(jù)等進行多樣化的可視化展示。

HT for Web GIS 還可協(xié)助城市防汛管理，建設(shè)智慧城市。

疫情加速了文旅產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐，云旅游、云看展、沉浸式演藝、沉浸式游樂已成為一種趨勢。樂園、景區(qū)可以充分運用人工智能、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)將文旅資源數(shù)字化，讓游客在旅行前、旅行中都可以獲得沉浸交互式的體驗。對于文旅行業(yè)來說，元宇宙是打破旅游時空觀的媒介，更像是主題文化的虛擬體驗地。

審核編輯 黃昊宇