圖撲數(shù)字孿生智慧鄉(xiāng)村綜合管控平臺(tái)

數(shù)字鄉(xiāng)村是伴隨網(wǎng)絡(luò)化、信息化和數(shù)字化在農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的應(yīng)用，既是鄉(xiāng)村振興的戰(zhàn)略方向，也是建設(shè)數(shù)字中國(guó)的重要內(nèi)容。為了進(jìn)一步提升鄉(xiāng)村治理智能化、專業(yè)化水平，解決建設(shè)頂層缺失、數(shù)據(jù)孤島等問(wèn)題，數(shù)字孿生技術(shù)被廣泛應(yīng)用于數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)中。

聽(tīng)濤觀海憶紅帆，品鮮問(wèn)漁游巴斗。弶港鎮(zhèn)巴斗村，位于江蘇省東臺(tái)市黃海之濱，毗鄰黃海國(guó)家森林公園、世界自然遺產(chǎn)地 —— 條子泥，是中國(guó)人民海軍起錨地，獲評(píng)“江蘇美麗鄉(xiāng)村”、“江蘇鄉(xiāng)村旅游重點(diǎn)村”，入選江蘇省第六批次特色田園鄉(xiāng)村名單，有“漁文化第一村”的美譽(yù)。

通過(guò)圖撲軟件 HT 強(qiáng)大的渲染引擎，1：1 建模還原巴斗村全貌，從走近巴斗、數(shù)字安防、智慧康養(yǎng)、巴斗旅游四大模塊，建立起具備場(chǎng)景化、智能化、人性化的智慧鄉(xiāng)村綜合管控平臺(tái)，為管理者提供多元化、多角度、多數(shù)據(jù)的管理與決策依據(jù)。

走近巴斗

基于 Web 3D 開(kāi)發(fā)技術(shù)搭建的智慧鄉(xiāng)村，將鄉(xiāng)村內(nèi)的建筑、道路、河流、綠化等各種設(shè)施設(shè)備按照 1：1 建模還原。通過(guò)圖撲軟件 HT 自研引擎，并結(jié)合 PBR 物理渲染材質(zhì)系統(tǒng)，渲染出真實(shí)的鄉(xiāng)村環(huán)境效果。

開(kāi)場(chǎng)以第一人稱的形式，圍繞著鄉(xiāng)村場(chǎng)景進(jìn)行自動(dòng)漫游展示，讓用戶仿佛置身于鄉(xiāng)村場(chǎng)景之中。圖撲同樣支持導(dǎo)入 IFC 格式的 BIM 模型文件生成場(chǎng)景，或渲染 3D Tiles 格式的傾斜攝影模型文件。

兩側(cè)展示巴斗村相關(guān)介紹和宣傳視頻，使用戶更加深入了解巴斗村的歷史及旅游信息。同時(shí)，接入當(dāng)?shù)靥鞖?、?dāng)日康養(yǎng)保障醫(yī)生、老年人數(shù)量與分布統(tǒng)計(jì)，幫助村委會(huì)和居民了解當(dāng)天信息。

數(shù)字安防

隨著城市智慧化建設(shè)進(jìn)度加快，數(shù)字安防在鄉(xiāng)村建設(shè)中的重要性不容忽視。通過(guò)數(shù)字安防技術(shù)的應(yīng)用，可以提升鄉(xiāng)村的安全防范能力，預(yù)防和打擊犯罪活動(dòng)，保護(hù)鄉(xiāng)村資源和環(huán)境，促進(jìn)鄉(xiāng)村的發(fā)展。

圖撲 HT 通過(guò)參考現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際監(jiān)控點(diǎn)位，在三維場(chǎng)景中按點(diǎn)擺放監(jiān)控模型，還原現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控情況，讓用戶對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控點(diǎn)位布置情況一目了然。通過(guò)與監(jiān)控視頻流的對(duì)接，實(shí)現(xiàn)在三維場(chǎng)景中任意交互某一監(jiān)控模型，均可調(diào)用當(dāng)前攝像頭監(jiān)控畫(huà)面。

傳統(tǒng)監(jiān)控畫(huà)面調(diào)用方式通常是通過(guò)選擇列表，很難將分鏡頭視頻與實(shí)際地理位置相對(duì)應(yīng)，無(wú)法對(duì)大場(chǎng)景進(jìn)行有效直觀的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，缺乏態(tài)勢(shì)感知。通過(guò)結(jié)合圖撲三維場(chǎng)景的點(diǎn)位優(yōu)勢(shì)，讓用戶對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況有著更清晰直觀地了解。

結(jié)合攝像頭算法，對(duì)鄉(xiāng)村人員進(jìn)行定位和識(shí)別，并結(jié)合圖撲可視化引擎，將人員位置實(shí)時(shí)顯示在三維場(chǎng)景中，處理過(guò)程如下：

■攝像頭部署：在需要進(jìn)行人員定位的區(qū)域選擇適當(dāng)?shù)奈恢煤徒嵌葋?lái)部署攝像頭。攝像頭數(shù)量和位置的選擇要根據(jù)具體的定位需求和場(chǎng)景來(lái)確定，確保能夠全方位地監(jiān)測(cè)到目標(biāo)區(qū)域。

■視頻采集與處理：攝像頭開(kāi)始采集視頻，并將視頻傳輸?shù)胶笈_(tái)進(jìn)行處理。視頻處理可以使用計(jì)算機(jī)視覺(jué)和圖像處理算法，對(duì)視頻進(jìn)行分析和提取關(guān)鍵信息。

■人體檢測(cè)與識(shí)別算法：通過(guò)使用人體檢測(cè)算法，可以識(shí)別攝像頭圖像中的人體目標(biāo)。對(duì)于人員定位來(lái)說(shuō)，可以使用行人檢測(cè)算法，將人體目標(biāo)從其他物體中區(qū)分出來(lái)。

■人臉識(shí)別算法：使用人臉識(shí)別算法對(duì)攝像頭檢測(cè)到的人體目標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步的識(shí)別。這些算法通常采用深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，能夠?qū)θ四樳M(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別和匹配。

■位置確定與跟蹤：結(jié)合攝像頭視角和圖像分析結(jié)果，可以確定被識(shí)別人體目標(biāo)的位置，并進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤。根據(jù)攝像頭的位置和角度，可以計(jì)算出人體目標(biāo)在地理區(qū)域中的具體位置。

■數(shù)據(jù)展示：通過(guò)數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，將人員定位的結(jié)果以模型、圖標(biāo)等形式進(jìn)行展示?？梢詫?shí)時(shí)顯示人員位置信息，記錄人員的運(yùn)動(dòng)軌跡，以及統(tǒng)計(jì)人員在不同區(qū)域的停留時(shí)間等。

圖撲軟件（Hightopo）還可實(shí)現(xiàn)視頻融合解決方案。將 2D 圖像融合到場(chǎng)景的 3D 模型中，為用戶提供直觀的視頻圖像和簡(jiǎn)單的視圖控制。HT 視頻融合技術(shù)采用 WebGL 技術(shù)， 利用 GPU 高性能計(jì)算能力對(duì)視頻圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，圖像處理不占用 CPU 資源，整個(gè)方案畫(huà)面流暢。

智慧康養(yǎng)

鄉(xiāng)村老齡化人口居多，健康問(wèn)題在鄉(xiāng)村管理中起到重要作用，智慧康養(yǎng)旨在提供鄉(xiāng)村居民便捷的康養(yǎng)服務(wù)，促進(jìn)居民的健康和幸福。

實(shí)現(xiàn)智慧康養(yǎng)，需要搭建相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施，包括網(wǎng)絡(luò)覆蓋、傳感器設(shè)備、信息管理平臺(tái)等。通過(guò)建設(shè)高速、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)，將鄉(xiāng)村與外界連接起來(lái)，為康養(yǎng)模塊提供數(shù)據(jù)傳輸和通信功能。設(shè)置傳感器設(shè)備監(jiān)測(cè)人員的健康狀況和環(huán)境條件，并將數(shù)據(jù)上傳到信息管理平臺(tái)進(jìn)行分析和管理。同時(shí)，提供健康監(jiān)測(cè)與管理功能，包括定期健康體檢、智能醫(yī)療設(shè)備（如電子血壓計(jì)、體溫計(jì)等）等。通過(guò)連接這些設(shè)備，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鄉(xiāng)村居民的健康狀況，提醒他們進(jìn)行健康管理，為醫(yī)護(hù)人員提供參考和決策依據(jù)。

圖撲智慧鄉(xiāng)村可視化平臺(tái)，通過(guò)接入健康信息管理平臺(tái)，將居民信息集成管控，并融入到三維場(chǎng)景中直觀展示，包含以下內(nèi)容：

■健康實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)：展示居民最近心率、體溫、血壓數(shù)據(jù)，并對(duì)異常進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

■體溫、血壓、心率異常列表：展示居民健康異常情況，并結(jié)合 3D 定位，在 3D 場(chǎng)景中高亮顯示，方便村委管理人員進(jìn)行跟蹤。

在外務(wù)工人員，可通過(guò)該平臺(tái)實(shí)時(shí)了解家中長(zhǎng)輩健康狀況，圖撲 HT 支持手機(jī)、Pad 等移動(dòng)終端，也能隨時(shí)隨地查看家中長(zhǎng)輩的體溫、血壓、心率等健康指標(biāo)，無(wú)論身處何地都不會(huì)錯(cuò)過(guò)任何重要的健康變化。

鄉(xiāng)村旅游可視化

通過(guò)圖撲 3D 可視化平臺(tái)，針對(duì)重點(diǎn)的景點(diǎn)、建筑物進(jìn)行精細(xì)化建模，為三維模型進(jìn)行紋理貼圖，使其具有更加逼真的外觀?？梢岳谜鎸?shí)的貼圖材料、光照效果等，增強(qiáng)模型的真實(shí)感和視覺(jué)效果。同時(shí)，利用渲染技術(shù)，如陰影渲染、光照模擬等，提高模型的逼真度，展示鄉(xiāng)村的旅游資源和特色。

根據(jù)鄉(xiāng)村旅游的實(shí)際需求和用戶群體，適配不同的平臺(tái)進(jìn)行展示?？梢灾С志W(wǎng)頁(yè)、手機(jī) APP 等多種平臺(tái)的鄉(xiāng)村旅游可視化應(yīng)用，滿足不同用戶的需求和使用習(xí)慣。

同時(shí)圖撲 HT 還支持結(jié)合 WebVR，可通過(guò)佩戴 VR 眼鏡設(shè)備，感受沉浸式的鄉(xiāng)村旅游體驗(yàn)，讓游客更好地了解鄉(xiāng)村的風(fēng)貌和特色，促進(jìn)鄉(xiāng)村旅游的發(fā)展和推廣。

圖撲軟件 HT for Web 可實(shí)現(xiàn)在 Web 瀏覽器中創(chuàng)建和展示高性能的交互式 3D 可視化解決方案，允許用戶創(chuàng)建、編輯、渲染和導(dǎo)出三維模型，適用于各種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。HT 使用 HTML5 現(xiàn)代 Web 技術(shù)，無(wú)需安裝任何插件或附加軟件，即可在各種 Web 瀏覽器中運(yùn)行。并提供了豐富的功能和工具，包括模型加載、材質(zhì)編輯、動(dòng)畫(huà)制作、光照渲染、碰撞檢測(cè)等，可以滿足復(fù)雜的 3D 可視化、數(shù)字孿生應(yīng)用需求。

審核編輯 黃宇