6月15日下午,WGDC2018智慧城市峰會在北京國家會議中心舉辦。Bentley軟件(北京)有限公司實景建模銷售總監(jiān)楊春強應邀出席會議,并發(fā)表演講。以下為演講實錄,未經(jīng)本人確認。
大家下午好,很高興有機會跟大家分享一下實景建模在當下Bentley全流程的應用。這是我今天見到的主題,先花兩分鐘時間聊一下Bentley,再跟大家分享一下全生命周期的應用,最后的技術(shù)更新可能沒時間講了。
首先講一下Bentley。Bentley是一家美國公司,為什么叫Bentley?因為是家族公司,他們家族姓Bentley,所以一直延續(xù)用這個名字。我們的使命是為全球的基礎設施領域,從前期的設計到施工運維,提供可持續(xù)發(fā)展的方案。
這是Bentley軟件的架構(gòu)。我們有兩個主要的平臺,下面是MicroStation,我們有四百多個軟件,上面涉及到工廠、市政、地理信息,這里面同一個平臺可以兼容同一種數(shù)據(jù),這樣上下游之間,多專業(yè)之間協(xié)同就不存在任何問題。下面是我們的管理平臺PW,你可以把所有的工程信息,所有的文件信息放到這樣的協(xié)同平臺基礎之上,我們可以進行更好的協(xié)同。
這張圖比較全面的展示了Bentley的解決方案,我們想到的基礎設施領域里面的每一個領域,包括核電、交通、海洋、石油平臺、港口碼頭,每個都有幾十組軟件。我們今天的主題是智慧城市,實際上智慧城市需要有一個數(shù)字化的城市底子,在這方面我們可以做到把整個城市模型的底子建出來。這是美國的一個第三方工程新聞記錄雜志做的調(diào)查,在五百強的設計中90%都是Bentley的客戶。
今天的主題實景建模,在座的各位都不陌生。具體的定義就是用一種或多種設備,這個設備可以包括無人機,手持的數(shù)碼相機,激光掃描儀等采集現(xiàn)有的環(huán)境數(shù)據(jù)并通過計算機軟件自動創(chuàng)建三維模型,后面可以在測繪、設計、建造、運營做多種應用。
這是我們幾款主要的應用軟件,第一款叫CC,它由照片或者點云生成三維模型的軟件,后面的DP是在實景模型的基礎之上可以做一些后期的編輯還有一些應用,后面EA可以做可視化的效果,實際上我們還有一個,它可以把實景信息融合到一個平臺上。
我們所構(gòu)建的數(shù)字化部分主要有兩部分,第一是從無到有的過程,你在做一個項目之后,我需要在頭腦中、電腦中把這個模型創(chuàng)建出來,這就是我們現(xiàn)在講的Bentley,但是對現(xiàn)有的場景怎么樣將它數(shù)字化,怎么樣將它捕捉到我們的電腦中,這就需要我們的實景模型二者結(jié)合起來。我們現(xiàn)實還有虛擬的物體都被數(shù)字化了,每一個基礎設施的項目從頭到尾都分為設計、施工、運營不同的階段,實景模型在每個階段都有它的作用。
首先我們看設計階段,與我們以往用二維圖照片獲取的信息不一樣,我現(xiàn)在拿到的是所見即所得的三維模型。這樣可以更好的進行測量和分析。后面的施工,可以每個階段做一個施工現(xiàn)場的采集,可以很好的了解場地狀況,風險的控制等等。后期的運營我們可以將實景建模單體化,單體化之后做成添加屬性,有了這些屬性之后可以放在后面的管理平臺里,包括結(jié)合現(xiàn)在的VR和AR技術(shù)可以做很多的應用。這是我們目前在中國的部分用戶,最開始實際上就是從測繪領域起步的,目前全中國省級以上的測繪單位幾乎都是Bentley的用戶。后面Bentley在2015年收購這款軟件之后,我們更多的是向基礎設施領域發(fā)展,這是在水利水電的,還有交通的,還有海檢、高校、工廠等等。
這是2017年我們Bentley舉辦的全球基礎設施設計大獎賽,這個大獎賽我們每年都會辦。這里面就會看到總共有二十三個獎項,中國區(qū)是獲得了十個獎項,這在全球范圍內(nèi)是非常成功的,每年都在遞增,去年是六個,今年是十個。右邊就是用的解決方案,大家如果注意看,每一個都會包含實景建模。這是三亞的機場,這是香港的一個項目,這也是香港的一個養(yǎng)殖場項目,這是海上石油平臺,這只是用了我們分析的一個軟件。這是水利水電的,這是珠江研究院做的道路改造,這是龍江橋的項目,這是通州水廠的一個水處理的,這是跟我們應該是比較相關的深圳淺海的,我們現(xiàn)在做的幾個跟智慧城市相關的比較大型的項目,包括深圳強海,包括雄安,包括北京。
雄安從幾百平方公里的模型先建出來,后期所有的規(guī)劃設計都是基于實景模型進行的,北京不是新區(qū)了,三千六百平方公里模型都創(chuàng)建完了,后面可以做各種各樣的應用,包括省會城市實景的基礎都有了,跟我們未來的智慧城市,我們可以打造一個信息非常全的數(shù)字化的底子,跟我們后期的應用。這個是一個挺大的片區(qū),幾十平方公里,這里面也是采用了實景模型,后面是跟Benefits的地上地下的融合非常好,除此之外在設計施工的應用,后期可以跟運維和智慧城市完全的關聯(lián)起來,它后面的價值實際上會更多,現(xiàn)在還沒有體現(xiàn)出來,這是在前期的設計和施工階段。
這是濱州大學的智慧校園,他們做的應用比較簡單,但是也有一些參考意義。這是一個電信廠的項目,它可以用來做電信廠的選址,信號的分析,覆蓋范圍的分析,這是選線的一個分析。這是新加坡的一個智慧城市項目,這個跟我們這個是比較相關的,他第一步也是把所有的城市模型建出來,然后分享到網(wǎng)絡上,所有政府的部門都可以基于同一個模型做決策和分析。
這個是美國硅谷附近的一個小鎮(zhèn),他是做了一個自動駕駛的試點項目,如果是用傳統(tǒng)的測量和建模,他需要六個人的團隊做半年,但是用了我們實景的方式,他只用了三個周的時間就把整個的模型建出來了。而且包含了所有道路上所有精確的符號,精確的位置,還有精確的距離等等,非??欤加辛?。
這是工廠的一個項目,線路的一個改造。這是美國加州的一個變電站管理的項目,2012年就是Benefits的用戶,他可以處理從無到有的過程,但是對現(xiàn)有的上千個變電站如何實現(xiàn)數(shù)字化,2016年他采用了實景建模到現(xiàn)在已經(jīng)把他所有的變電站數(shù)字化了。
我們再看從設計施工,設計階段我們能夠給用戶帶來什么樣的價值。第一個就是可以更好的理解現(xiàn)有的場地狀況,可以替代和補充傳統(tǒng)的方式,第三個可以做風險的管理,對場地的使用確權(quán)以及碰撞檢測,還有快速的草圖和規(guī)劃,可以幫助你的決策過程。
這是Benefits的平臺,這個平臺是可以兼容帶基礎設施的照片,還有實景模型的信息。前期設計階段這是一個非常小的案例,如果你要在整個城市當中要新建一棟建筑怎么辦?我可以把實景模型摳掉,用Benefits的模型放上去,這時候在三維環(huán)境下可以做各種各樣的分析,景觀的分析,天氣線的分析,很多分析都可以在這里面實現(xiàn)。
這是一個道路規(guī)劃設計的一個平臺,第一步也是把實景模型做出來,然后你可以在上面快速的布置你的道路交通,這個時間也是會非???。有一些你覺得不好的地方你可以直接選取它拍平了再放上Benefits的模型。這是建成后的一些實際效果。
這個案例簡單跟大家分享一下,這是中交研究院做的深圳市政改造的項目,這個項目最早起源是有一個六車道,從2012年到2016年他的用料直接翻了一倍,需要進行道路的拓寬,這項目的一些節(jié)點數(shù)據(jù),距離還有立交橋,它的挑戰(zhàn)就是專利多,任務重,時間短。最開始的第一個挑戰(zhàn)在最繁忙的道路上怎么樣快速的來取得道路的實際場地的一些數(shù)據(jù),是他們面臨的最大困難。采用的這種無人機加上實景建模的技術(shù),創(chuàng)造出實景模型。后期你可以做地形表面的分析,然后剖面圖、紅線控制還有高層分析這些應用,通過實景模型跟Benefits模型的融合,后面會有很多的應用,這是Benefits不同類型的疊加,包括現(xiàn)有的管道還有管馕,包括上面的橋,這樣整個的一個完整現(xiàn)有的數(shù)據(jù)還有Benefits數(shù)據(jù)完整整合起來。這是在前期的規(guī)劃設計階段做了匯報方案,做了一個展示,這樣可以大大節(jié)省交流時間。還有在拆遷量化上,可以在實景模型基礎之上畫了一些拆遷線和征地線,你可以非??斓臏y量它的面積,不光如此你還可以把這些需要拆遷的部分添加上,這時候非常有針對性的進行管理。
道路兩側(cè)施工的時候,這個道路還是不停的在運轉(zhuǎn),我前期要做好非常好的模擬,既不耽誤使用又能按照工期迅速的實現(xiàn)最初規(guī)劃的成果,后面都會有差不多的模擬。這是設計之前,還有設計之后的比對,上面是一個純實景的模型,下面是融合了Benefits的模型,我們可以看到設計之前和設計之后,建造之前和之后是什么樣的,有非常精確的比對,而且是完全真實的。
剛才講的設計規(guī)劃階段,那在施工階段有哪些應用,這個案例結(jié)合了無人機采集數(shù)據(jù)還有點云采集數(shù)據(jù),兩種數(shù)據(jù)結(jié)合起來可以融合建模,它是要做一個道路的改造,第一步先把整個的道路模型建出來,大家可以看到這個模型比較精確,它是兩種建模方式。第二步是將實景模型導入到我們的設計里面,這個里面可以做新型的道路設計,在實景模型的基礎之上,我把這個模型建出來。右邊就是添加的Benefits模型。第三步可以將Benefits的模型導入到我們的鋪路機里面,根據(jù)它的模型進行鋪設。后面一步是把建成后的建模再建一遍模型跟當初的設計模型做出一個比對,做出差量,需要修改的地方進行修改。
這個是哈爾濱老街區(qū)的改造,它的一個改建,我需要拆遷的面積和體積做出來,做好之后用上Benefits的模型添加到一起,再加上景觀的布置,快速的規(guī)劃方案就出來了。
在施工階段可以讓業(yè)主對施工現(xiàn)場有一個全局并且明確的認知,讓項目經(jīng)理做評估施工進程等等。這是對施工現(xiàn)場的監(jiān)控,我們可以不同階段的做一個航飛、建模和比對,這個時候就可以非常直觀的掌控施工進度。有人說這個不夠,我們還有另外一種方式,我用數(shù)值的方式做分析,實景模型可以把它當成一個完全的分子,Benefits相當于百分之百的分母,這個時候就可以算出每一個構(gòu)建、部分的完成度是多少,后面會有一個百分比展示出來。
到了后面會有一個營運維護階段,在巡檢、資產(chǎn)標記和資產(chǎn)管理,訓練和模擬,包括結(jié)合現(xiàn)在的VR和AR技術(shù),這是一小段橋的管理。實景模型單體化之后把不同的橋添加到不同的屬性,有了這些屬性信息之后,我們就可以根據(jù)這些屬性來查詢、管理這些橋。比如說1960年建的橋,或者現(xiàn)在狀態(tài)不太好的橋都可以調(diào)出來,而且可以查到詳細的信息,實景模型可以做到大的導航面板。
這個也是跟剛剛那個差不多,但是這個信息會包含的更全,左邊是包含了所有的橋的信息,這個時候我們要去做巡檢,要去做測量的時候,后面會結(jié)合我們云端服務,我們的巡檢人員只需要帶一個手機出去,在他發(fā)現(xiàn)問題的地方只需要拍幾張照片,這個照片上傳到云端,我們云端有大量的計算引擎,就可以快速的生成三維實景模型,發(fā)現(xiàn)這個地方有一個洞,這個時候可以把這個模型傳回總部,總部可以看到,做相應的修改策略。
這個是對電信塔的一個照片導航,我們看到的這個紅色的這些小片片就是無人機飛行的軌跡,這個時候如果要查看某一個設備詳細的信息,可以點擊某一個小紅片,當時拍攝的照片就會展示出來,我們可以通過這種方式實現(xiàn)。
還有后面的管理方式可以做對線化,這個精度非常高,對非常小的體量每個設備都可以做成對線化,這個時候你選擇任何一個數(shù)據(jù),我整個的信息都可以結(jié)合起來。我們現(xiàn)在跟華為和中國移動都有這樣的合作,國外也有很多的項目??梢钥吹剿膶傩孕畔⑷空故境鰜砹?,你可以做智慧的電信網(wǎng)管理。
這個是跟西門子合作的未來非常重要的發(fā)展方向,叫數(shù)字工廠。我們有一個實體工廠,還有數(shù)字化的工廠,通過傳感器來把這些實時工程的運行數(shù)據(jù)傳回來,這是結(jié)合AR效果,這里面有很多的操作我就不播放了,這是后面結(jié)合傳感器的應用,下面這副圖表都是體現(xiàn)了他的壓力值,他的溫度,他的一些很多運行的條件,這就是結(jié)合實景模型,結(jié)合傳感器把這些實時運行的數(shù)據(jù)做了綜合的分析得出來管理平臺。
這個是濱州的智慧校園,這個校園將整個校園的實景模型做出來,然后給他添加上不同的屬性信息,有了屬性信息之后就可以單獨選擇某一個建筑,某一個構(gòu)筑物,這個時候他的信息就在右邊顯示出來了。這里只是展示非常簡單的信息,但是對于復雜的信息需要查詢怎么辦?我可以關聯(lián)到我們的管理平臺,第一頁講到我們有一個管理平臺,這個時候我們可以鏈接視頻和PDF和任何想要鏈接的數(shù)據(jù)進去。除此之外,有的屬性信息就可以對某一類的構(gòu)筑物進行分類查詢,分類的篩選,只要滿足條件就可以快速的找到你所需要的構(gòu)筑物。比如所有的教學樓,所有的男生宿舍,所有的圖書館,可以快速的查詢。而且這些查詢可以像收藏家一樣快速的收藏,以后想調(diào)用也可以快速的調(diào)用出來。
看整個一類的構(gòu)筑物就出來了,你如果要做一個新的圖書館怎么辦?我可以通過Benefits模型添加到校園里面做一個環(huán)境影響分析,那除此之外我們還可以跟地下一些設施集成,這里是有二維給水還有排水的管道,我如果要在這條路上做一些施工,這里就不要挖了,或者挖的深度要控制在什么范圍之內(nèi),這里展示是二維的,我們最開始看的淺海的項目,他們是從頭開始做的,從地下建成全部三維的,這個時候有一個地下的,有一個地上的,就可以做非常豐富的應用。
這個是法國馬賽的一個天然氣管網(wǎng)的管理,他是什么原因呢?就是整個的施工經(jīng)常會遇到事故。他就為了解決事故,所以他就想到了VR和AR方式,把整個的這條街道,這個城市給你建設好,把地下的管網(wǎng)加進去,這個時候你就可以拿著一個ipad在路上走,你就可以知道哪里有管網(wǎng),哪里沒有管網(wǎng)。這是一個起因,剛剛2014年的一個智庫他們想到的這種方式?,F(xiàn)在你可以拿著ipad在屏幕里面就可以看到管道信息在哪里,這個時候該施工的時候就應該注意了,這里不要挖,那里不要挖。這是在室外,VR應用后面還有。
技術(shù)更新就先過了,大家過一眼就好了,我們每年都會有大量的技術(shù)更新的工作在做,包括性能的提升,功能的提升,每年都會有大大小小的版本推出來,從建模的效率,功能上都有大量的提升。
這是點云跟照片的融合建模,這是室內(nèi)的建模,這是紅外影像的融合建模。格式輸出,支持很多種格式。這是后面的LED加載,新的S3M格式。支持的地理信息平臺,現(xiàn)在市面上所有的(英)都是支持的,支持的非常好。二維碼的應用,定位和管理都可以用二維碼實現(xiàn)。未來向哪些方向發(fā)展,有三個方向。
第一就是我們的數(shù)字雙胞胎,這個里面會有大量的智慧工廠和智慧校園,很多需要智慧管理的項目都可以用他實現(xiàn)。后面是云處理,云處理在全球很多地方都有云服務器,現(xiàn)在還沒有完全的落地,我們正在跟阿里云磋商,未來我們中國的用戶也可以用到我們的用戶,那個時候又可以用手機上傳照片,下載就可以了。后面我們還有AI應用,有很多智能化的功能會出來。謝謝大家!
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