在市場需求與技術(shù)升級的雙重催化下,實(shí)景三維行業(yè)市場呈現(xiàn)出一致看好的預(yù)期,也許即將成為投融資普遍遇冷大環(huán)境調(diào)整期下為數(shù)不多的熱點(diǎn)之一。
市場呼聲高漲,國家系統(tǒng)工程日漸清晰
隨著現(xiàn)代空間位置智能技術(shù)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,社會(huì)和用戶對三維實(shí)景行業(yè)有了更高的期待,要實(shí)現(xiàn)從實(shí)景三維到實(shí)體三維的轉(zhuǎn)變。同時(shí),國內(nèi)快速的城市化發(fā)展使得大量的城市數(shù)據(jù)亟需三維實(shí)景化的革命性升級,全面的GIS平臺(tái)三維化和數(shù)據(jù)三維化是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大勢所趨。
2019年年初,自然資源部“十四五”基礎(chǔ)測繪規(guī)劃編制工作中提及的“實(shí)景三維中國”建設(shè)任務(wù),政府部門將聯(lián)合全國范圍內(nèi)的企業(yè)單位,采集生產(chǎn)每一座城市的三維數(shù)據(jù)。據(jù)測繪行業(yè)粗算,僅初次采集全國主要城市主城區(qū)乃至全境范圍的數(shù)據(jù),其市場就可達(dá)數(shù)十億規(guī)模,如果涵蓋后續(xù)數(shù)據(jù)的更新與運(yùn)維服務(wù),蛋糕將會(huì)更大。
據(jù)11月22日最新消息顯示,自然資源部發(fā)布的《自然資源部信息化建設(shè)總體方案》,三維立體自然資源“一張圖”的名稱首次明確出現(xiàn)在正式公開文件中。這將加快國家部委機(jī)構(gòu)推進(jìn)各類自然資源、國土空間各類要素的三維實(shí)景數(shù)據(jù)獲取和三維地質(zhì)模型庫建設(shè)。建立二三維一體化的自然資源和國土空間三維實(shí)景數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)客觀世界的大場景三維動(dòng)態(tài)可視化管理,并努力實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)實(shí)景可視化。
當(dāng)前我國實(shí)景三維市場正呈現(xiàn)出飛速發(fā)展的態(tài)勢。“實(shí)景三維中國”、“數(shù)字交通”等項(xiàng)目的提出,進(jìn)一步釋放了政策利好的信息,對于行業(yè)的發(fā)展起到了促進(jìn)作用。預(yù)計(jì)至2025年,我國實(shí)景三維市場規(guī)模累計(jì)可達(dá)到260億至500億。
實(shí)景三維領(lǐng)域浮現(xiàn)的全新機(jī)會(huì)點(diǎn)
目前,國內(nèi)已經(jīng)形成了空間信息技術(shù)企業(yè)構(gòu)筑的成熟產(chǎn)業(yè)鏈,涉及上游數(shù)據(jù)采集及處理、中游GIS基礎(chǔ)軟件平臺(tái)和下游針對領(lǐng)域應(yīng)用的應(yīng)用產(chǎn)品,但是,在關(guān)鍵零部件和核心數(shù)據(jù)處理技術(shù)方面仍然存在一定的不足。
上游主要是從事數(shù)據(jù)采集及處理的設(shè)備廠商,以大疆為代表無人機(jī)產(chǎn)品進(jìn)入多行業(yè)專業(yè)領(lǐng)域,但是,用于影像采集的高端相機(jī)基本是被飛思等國外品牌所壟斷,且國內(nèi)的傾斜相機(jī)大多也都是基于Sony相機(jī)的改裝或集成。
數(shù)據(jù)處理軟件是實(shí)景三維技術(shù)鏈條中的核心,利用多視角采集的影像進(jìn)行三維重建,涉及到圖像匹配、空三處理、密集匹配和三角網(wǎng)優(yōu)化等多個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié),尤其是針對城市的實(shí)景三維重建,圖像像素大小差異大、相片數(shù)量多、采集姿態(tài)不穩(wěn)定等多種影響因素,都對三維數(shù)據(jù)處理軟件具有極高的性能要求。大規(guī)模的高質(zhì)量實(shí)景三維重建技術(shù)一直是行業(yè)內(nèi)的技術(shù)高點(diǎn),沒有長時(shí)間的技術(shù)沉淀與積累,很難達(dá)到,目前,在全球范圍內(nèi),真正掌握大規(guī)模高質(zhì)量三維建模技術(shù)研發(fā)能力的公司也只是少數(shù)。
在全球范圍內(nèi),由美國Bentley公司收購的法國Context Capture軟件仍然是被使用最多的數(shù)據(jù)處理工具。且國內(nèi)的大量數(shù)據(jù)生產(chǎn)廠商因?yàn)榱?xí)慣于國外的“免費(fèi)”軟件,而缺乏自主研發(fā)三維重建軟件的能力和動(dòng)力。但是,空間信息行業(yè)的數(shù)據(jù)本身就具有一定的敏感性,實(shí)景數(shù)據(jù)的精度常常高達(dá)5-10cm,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)測繪數(shù)據(jù)精度,因而數(shù)據(jù)安全性也是一個(gè)非常需要考慮的問題,另外,在當(dāng)前的國際形勢下,結(jié)合國家對數(shù)據(jù)安全和核心技術(shù)自主可控的戰(zhàn)略要求,關(guān)鍵處理工具的國產(chǎn)化和自主可控至關(guān)重要,以大勢智慧為代表的技術(shù)型公司開發(fā)的實(shí)景自動(dòng)建模技術(shù)正在改變這一現(xiàn)狀。
在實(shí)景三維的后應(yīng)用方面,以超圖軟件為代表的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三維GIS平臺(tái),對實(shí)景三維數(shù)據(jù)提供了強(qiáng)大的支撐,同時(shí),基于Cezium等Web端開源三維數(shù)據(jù)可視化軟件的普及,實(shí)景三維數(shù)據(jù)的應(yīng)用成本大幅下降,應(yīng)用門檻也隨之降低,再加上其直觀、容易理解等特性,三維數(shù)據(jù)已被廣泛應(yīng)用于包括公安、城管、水務(wù)、交通等在內(nèi)的諸多智慧城市建設(shè)的各種泛測繪應(yīng)用中。
實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)的自主可控與科創(chuàng)板建設(shè)國家核心科技能力的大方向完全吻合,因而,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的實(shí)景三維處理和應(yīng)用的上下游技術(shù)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)很好的投資方向。
“語義”三維,未來的技術(shù)方向
劉先林院士提的“實(shí)體三維”概念,就是要讓三維不僅有空間結(jié)構(gòu),還要有語義信息。目前的城市實(shí)景三維數(shù)據(jù)建設(shè),多是表面模型,缺少相應(yīng)的語義信息。
智慧城市的快速發(fā)展衍生出了多種實(shí)景三維的應(yīng)用場景,城市的運(yùn)轉(zhuǎn)、發(fā)展沉淀的歷史數(shù)據(jù),以及實(shí)時(shí)產(chǎn)生的物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù),最后都需要在三維數(shù)字平臺(tái)上直觀可視,且能進(jìn)行管理與分析,以幫助政府管理者或是行業(yè)用戶分析他們的業(yè)務(wù),洞察趨勢或是優(yōu)化決策,這些優(yōu)化和分析通常需要實(shí)現(xiàn)實(shí)景模型到實(shí)體模型的轉(zhuǎn)化,也就是語義信息的提取或者是語義模型的構(gòu)建。
5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等一眾智能科技使得電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種要素不再彼此分割,基于城市空間的全要素提取,融入人工智能技術(shù)的實(shí)景三維城市模型,將成為時(shí)空數(shù)據(jù)管理與分析的基礎(chǔ)平臺(tái),而攜帶語義信息的城市實(shí)景三維模型能自動(dòng)識(shí)別、分類并標(biāo)注模型要素,打破傳統(tǒng)三維模型的一張皮,理解并賦予模型以真實(shí)的城市場景信息,擺脫由人工進(jìn)行模型要素標(biāo)注的繁瑣工作,滿足更加復(fù)雜的要素對象分析的同時(shí),還能為機(jī)器所感知、識(shí)別和使用,讓三維模型在城市應(yīng)用場景中發(fā)揮出更大的實(shí)際效用。
可以說,在萬物互聯(lián)的數(shù)字孿生世界與人機(jī)協(xié)同的智能未來世界里,帶有語義的實(shí)景模型將會(huì)是非常重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
實(shí)景三維這樣龐大的應(yīng)用領(lǐng)域,隱藏著巨大的潛力可以挖掘。從數(shù)據(jù)獲取,到政策、基礎(chǔ)設(shè)施、宣傳渠道,這一市場仍需要各領(lǐng)域的共同推動(dòng),從而激發(fā)商業(yè)模式創(chuàng)新,發(fā)掘更多機(jī)會(huì)和應(yīng)用領(lǐng)域。近期,跨界而來的HBAT等互聯(lián)網(wǎng)巨頭企業(yè)攜帶其資本優(yōu)勢進(jìn)入該領(lǐng)域進(jìn)行投資、并購等的案例并不少見。未來三年,實(shí)景三維數(shù)據(jù)處理技術(shù)以及從事相關(guān)應(yīng)用的企業(yè),將是大有可為。
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