1.實景三維空地一體化的概念

傳統(tǒng)的實景三維技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，但這一技術(shù)只能實現(xiàn)高空視角的三維化，無法實現(xiàn)空地一體化無死角的實景三維空間表達?？盏匾惑w化實景三維技術(shù)是指通過整合空中（如無人機、衛(wèi)星、航拍）與地面（如攝像頭、傳感器、定點攝影）的多源數(shù)據(jù)，結(jié)合虛擬現(xiàn)實（VR）、人工智能AI、三維建模、實時傳輸?shù)认冗M技術(shù)，構(gòu)建全方位、無死角、高精度的實景虛擬環(huán)境模型，以實現(xiàn)沉浸式體驗、高效數(shù)據(jù)分析和智能化管理的綜合性技術(shù)體系。其核心在于打破傳統(tǒng)單一高空航拍視角限制，為用戶提供全域覆蓋的三維空間體驗。

2.空地一體化核心技術(shù)組成

（1）多源空間數(shù)據(jù)融合

通過無人機傾斜攝影、地面定點拍攝、激光點云掃描等手段全面獲取地物幾何與紋理信息，并通過獲取的空中與地面的互補數(shù)據(jù)，解決單一視角建模的缺陷（如近地面失真、模型空洞等），并通過空間計算算法實現(xiàn)數(shù)據(jù)配準與融合，生成涵蓋高空，地面和室內(nèi)的高精度實景三維模型。

（2）虛實融合與交互

全面使用AI技術(shù)，利用全景VR技術(shù)、虛擬漫游、AR疊加等方式，將真實場景與虛擬信息結(jié)合。利用充分和精確融合的空間信息，用戶在虛實空間中可以精準定位與流暢移動，同時可在航拍視角與地面視角間"一鍵切換"，獲得"空天一體化"的無感知過渡體驗，實現(xiàn)在整個三維世界中的無縫暢游。

（3）智能化處理與實時傳輸

充分借助5G、云計算、AI空間計算等技術(shù)，以及結(jié)合用戶的對空地一體化模型的使用特點，實現(xiàn)基于Web的數(shù)據(jù)實時處理與傳輸。同時，智能化處理技術(shù)能夠自動的對模型中的數(shù)據(jù)進行智能分析，給出相應(yīng)的提示或者預警等，不僅能大幅度的減少危險和災(zāi)害的發(fā)生，也可以為科學決策提供有效支持。

3.技術(shù)挑戰(zhàn)與發(fā)展方向

（1）多源數(shù)據(jù)匹配難題

空地影像因視角、尺度差異導致特征匹配困難，多源數(shù)據(jù)融合的時候有位置上的差異，導致模型相關(guān)數(shù)據(jù)的畸變，錯位等等，從而影響了建模的效果，破壞了數(shù)據(jù)一致性和完整性的要求。

（2）網(wǎng)絡(luò)訪問的實時性與精度平衡

大規(guī)模數(shù)據(jù)融合需高效算法與算力支持，如云計算。且數(shù)據(jù)傳輸過程中需要保證在優(yōu)先帶寬的限制下，盡可能的保證用戶的各種操作，讓用戶有沉浸式的體驗。

（3）標準化與跨平臺整合

因為展現(xiàn)空地一體化模型的設(shè)備各式各樣，因此需要使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式與坐標系，實現(xiàn)同一個模型能夠在多平臺（PC、移動端、AR/VR設(shè)備）的展現(xiàn)和無縫交互。讓模型的展現(xiàn)能夠覆蓋更多的終端設(shè)備，才能讓模型的使用能夠被更廣泛的普及。

4.眾趣科技在核心技術(shù)上的優(yōu)勢

（1）基于AI的數(shù)據(jù)匹配

使用眾趣自研的三維激光掃描儀X3 Pro，在地面上通過架站式的連續(xù)掃描，可以實現(xiàn)掃描數(shù)據(jù)的高精度AI拼接，從而獲得掃描環(huán)境的10mm高精度三維模型。在掃描的過程中，在獲得高精度三維點云數(shù)據(jù)用以建立三維模型以外，X3 Pro還能獲取高清晰度360度環(huán)繞全景圖片，分辨率能夠達到單反級的16K，從而實現(xiàn)地面環(huán)境在圖像畫面上的清晰呈現(xiàn)。通過AI算法實現(xiàn)對X3 Pro的采集數(shù)據(jù)和無人機傾斜攝影的采集數(shù)據(jù)進行融合，可以將高清晰度的地面全景圖片“嵌入”無人機傾斜攝影的大場景數(shù)據(jù)中，其位置關(guān)系經(jīng)過眾趣自主研發(fā)的AI算法進行計算后，能夠保持高度的一致性，從而支撐用戶在空地切換時的無縫銜接，和地面漫游時的沉浸體驗。

（2）實時性與精度平衡

為了客戶在使用空地一體化模型時能夠不卡頓，必須要在有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源下盡可能的傳輸有效的數(shù)據(jù)，為此，眾趣也開發(fā)了多種先進技術(shù)。比如基于LOD的傳輸技術(shù)，即終端僅請求用戶視角對應(yīng)數(shù)據(jù)，通過"時延換帶寬"降低80%帶寬需求。同時，還采用基于金字塔模型的傳輸優(yōu)化，為不同視角區(qū)域分配差異化畫質(zhì)，減少冗余傳輸。通過以上技術(shù)大量減少傳輸數(shù)據(jù)量，可以實現(xiàn)用戶操作過程中的流暢性，讓用戶有沉浸式的使用體驗。

（3）標準化與跨平臺整合

    眾趣采用標準3D渲染引擎WebGL，且基于標準HTML5技術(shù)進行開發(fā)，從技術(shù)基座上保證了眾趣的空地一體化模型能夠在適應(yīng)不同物理的終端（PC、移動端、AR/VR設(shè)備），能帶給不同的客戶一致的感知體驗。另外，眾趣科技還針對性的對一些物理終端做了做了專門的開發(fā)，更進一步的拓寬了模型設(shè)備的適用范圍。

5.眾趣科技的空地一體化實景三維的典型應(yīng)用場景

1. 三維建模與地理信息服務(wù)
   • 解決傳統(tǒng)傾斜攝影建模的盲區(qū)問題，生成高精細城市模型。如深圳華強北項目通過空地影像聯(lián)合建模，真實還原地物細節(jié)。
   • 文化遺產(chǎn)數(shù)字化：如《黑神話：悟空》游戲場景中，懸空寺等建筑通過空地融合技術(shù)實現(xiàn)高精度重建。
2. 智慧城市與行業(yè)管理
   • 環(huán)境監(jiān)測：臺山市紅樹林項目整合無人機巡航、地面攝像頭與VR漫游，構(gòu)建智能監(jiān)測系統(tǒng)。
   • 警務(wù)安防：VR實景地圖提供高空俯瞰與地面細節(jié)，輔助布控與決策；5G警務(wù)系統(tǒng)支持無人機巡邏與AR/VR增強互動。
3. 科研與教育
   • 基于全景圖像的空地一體化虛擬地理環(huán)境，用于教學與科研實驗，如登封地區(qū)的多尺度顯示模型與交互漫游。
   • 水利VR培訓系統(tǒng)允許工作人員遠程模擬堤防巡檢，提升操作安全性。
4. 娛樂與文旅
   • 航拍步進式全景漫游技術(shù)為景區(qū)提供360°沉浸式展示。

     航拍室外一體化步進式全景漫游

   • VR鬼屋結(jié)合實體場景與虛擬內(nèi)容，創(chuàng)新線下體驗?zāi)Ｊ健?/span>

綜上，實景三維空地一體化通過整合空-地數(shù)據(jù)與虛擬技術(shù)，在提升模型精度、增強用戶體驗、優(yōu)化行業(yè)管理等方面展現(xiàn)出巨大潛力，未來將隨著5G、AI等技術(shù)的深化應(yīng)用進一步拓展其邊界。