3D技術(shù)帶你體驗智慧城市

　　在近日舉辦的2011中國3D技術(shù)與創(chuàng)意博覽會上，“科技與文化的融合”及“3D文化創(chuàng)意”成為專家學者熱議的話題。3D技術(shù)在虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域的最新應用和未來發(fā)展趨勢怎樣？如何加快3D等高新技術(shù)與文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的融合？

　　楊 軍：北京市朝陽規(guī)劃藝術(shù)館館長、理學博士、資深規(guī)劃專家，國內(nèi)首家3D體驗中心創(chuàng)意基地創(chuàng)始人，2011中國3D技術(shù)與創(chuàng)意博覽會總策劃。

　　技術(shù)影響無所不在

　　記者：您是怎樣理解3D技術(shù)概念的？3D對我們的生活產(chǎn)生了怎樣的影響？

　　楊軍：3D（three-dimensional），主要指基于電腦、互聯(lián)網(wǎng)的三維數(shù)字化技術(shù)，或稱為三維仿真技術(shù)，并與人類的真實視覺相結(jié)合，包括3D軟件技術(shù)和硬件技術(shù)。具體包括3D軟件行業(yè)、3D硬件行業(yè)、數(shù)字娛樂行業(yè)、制造業(yè)、建筑設(shè)計、虛擬現(xiàn)實（模擬演示）等。

　　隨著3D立體視像與計算機技術(shù)等不斷取得突破性進展，3D立體技術(shù)和產(chǎn)品正革命性地影響和改變著人們的溝通、工作和生活方式。實際上，3D技術(shù)已應用在我們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領(lǐng)域，廣泛應用于電影電視業(yè)、建筑設(shè)計、工業(yè)設(shè)計、醫(yī)療、測繪等領(lǐng)域。如汽車、飛機、家電、家具等實物設(shè)計生產(chǎn)，也有面向人與環(huán)境交互的虛擬現(xiàn)實的仿真和模擬等。比如建筑設(shè)計，從上世紀90年代末期以來，CAD軟件和3DMAX技術(shù)就替代了傳統(tǒng)的噴繪，包括中央電視臺新址、鳥巢、水立方、中國尊等的建設(shè)都在完工前讓公眾“看”到其建成效果。谷歌、微軟等IT巨頭也不斷加大在3D地圖、虛擬現(xiàn)實等3D前沿應用的研發(fā)和投入。

　　科技改變著生活方式，信息技術(shù)發(fā)展在真實世界之外創(chuàng)造了虛擬世界，即時通訊工具和微博緊接著改變及創(chuàng)新人與人的社交方式，電影《阿凡達》在某種程度上成為了進入3D時代的符號，3D技術(shù)將人類真實視覺和虛擬畫面最大限度地結(jié)合在一起，革新了人與環(huán)境交互的方式。

　　記者：3D技術(shù)的發(fā)展將為相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來怎樣的機遇？

　　楊軍：電影《阿凡達》的熱映，使得業(yè)內(nèi)人士迅速意識到這一新領(lǐng)域的市場價值。2010年《阿凡達》僅在中國上映首周的票房就達4020萬美元，約合人民幣2.7億元，第一輪全球放映就刷新了電影票房歷史紀錄?！栋⒎策_》揭示了3D的三個層次，一是用動畫技術(shù)對潘多拉星球進行三維仿真制作；二是觀眾在影院中感受的立體影像效果；三是人類意識進入阿凡達體內(nèi)的虛擬現(xiàn)實體驗，其實這是人與環(huán)境交互的高級境界。巨大的經(jīng)濟利益激起市場對3D技術(shù)新的追求浪潮。

　　《阿凡達》的火爆，帶動了整個3D產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。3D產(chǎn)業(yè)鏈中的電影、電視節(jié)目、廣告行業(yè)，包括硬件制造廠商都獲得巨大的市場利益和發(fā)展空間。3D技術(shù)的迅速發(fā)展和技術(shù)革新，加快了傳統(tǒng)信息化與工業(yè)化的融合速度，并在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上帶來了產(chǎn)業(yè)升級，同時也給相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供了難得的發(fā)展機遇。

　　目前，雖然3D在大多數(shù)消費者眼中還僅僅是一種概念，但由此產(chǎn)生的3D立體產(chǎn)業(yè)發(fā)展將會是一場劃時代的革命，越來越多的3D顯示產(chǎn)品進入家庭，3D內(nèi)容制作也將占據(jù)越來越高的比例，這是一個不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢，隨著技術(shù)的不斷進步，3D將成為整個顯示產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重要支撐點。

　　支撐城市精細化管理

　　記者：您所在的朝陽規(guī)劃藝術(shù)館是科技與文化成功融合的新興文化創(chuàng)意示范基地，對于它而言3D技術(shù)有何意義？

　　楊軍：3D技術(shù)對朝陽規(guī)劃藝術(shù)館的真正含義就是為城市與公眾的對話搭建了全新溝通途徑，真實反映未來城市愿景。這種創(chuàng)新發(fā)展模式正是“人文北京”建設(shè)目標的一種具體體現(xiàn)。

　　得益于3D技術(shù)的成功應用，我們的“3D體驗中心”創(chuàng)意基地才得以順利誕生，今后將繼續(xù)依托3D技術(shù)打造一個以3D為主題的科學技術(shù)與創(chuàng)意文化融合發(fā)展的實驗公共服務(wù)平臺，展示最前沿的3D技術(shù)，促進3D技術(shù)與創(chuàng)意的結(jié)合，培育出具有中國文化內(nèi)涵的新文化業(yè)態(tài)。

　　記者：3D技術(shù)在城市規(guī)劃展示上的應用是否會給人們帶來不同的體驗？主要表現(xiàn)在哪些方面？

　　楊軍：基于GIS系統(tǒng)的三維技術(shù)讓城市規(guī)劃展示更精確、更真實。如3D技術(shù)與創(chuàng)意的結(jié)合促使了朝陽規(guī)劃藝術(shù)館數(shù)字沙盤的誕生，這是全國首創(chuàng)的數(shù)字沙盤。利用3D技術(shù)創(chuàng)造數(shù)字沙盤，不僅可以保留傳統(tǒng)實物沙盤的基本功能，還能實現(xiàn)動態(tài)演示、實時更新、快速查詢，還可以方便地進行參數(shù)修訂以獲取更加豐富的演示效果。

　　傳統(tǒng)模型沙盤與數(shù)字沙盤的區(qū)別有以下幾點：一是從固態(tài)到動態(tài)。二是從靜止到互動。數(shù)字沙盤提供了觀眾和沙盤之間進行互動的可能性。三是從固化到可以更新。

　　記者：現(xiàn)在很多地方在提智慧城市的概念，您覺得3D技術(shù)在城市規(guī)劃建設(shè)中會起到什么樣的作用？

　　楊軍：基于3D技術(shù)的虛擬現(xiàn)實技術(shù),能在虛擬環(huán)境中通過動態(tài)交互方式對整個建筑或城市進行全方位研究，并且能加注社會經(jīng)濟信息，構(gòu)建數(shù)字城市的基礎(chǔ)平臺，讓城市發(fā)展愿景也可以實現(xiàn)數(shù)字化和可視化，有助于更好展示城市現(xiàn)狀與規(guī)劃發(fā)展。

　　我認為，3D技術(shù)的使用，實際上可以用幾個詞來概括：空間虛擬化、對象標識化、數(shù)據(jù)矢量化和形象三維化。第一，空間虛擬化。通過3D技術(shù)，構(gòu)建一個虛擬化的空間。第二，對象標識化。3D與GIS技術(shù)的結(jié)合能夠承載海量的城市數(shù)據(jù)，并把重要信息標示出來。第三，數(shù)據(jù)矢量化。三維形象的每一個點都是一個空間坐標點，矢量數(shù)據(jù)也是一個三維空間數(shù)據(jù)。第四，形象三維化，大量的三維空間數(shù)據(jù)最終構(gòu)成了一個三維數(shù)字城市圖景。

　　3D技術(shù)將為城市精細化管理提供重要支撐。

　　首先，3D技術(shù)能為我們的城市建設(shè)與管理創(chuàng)造一個虛擬空間，以三維仿真方式再現(xiàn)現(xiàn)有城市建筑，提供未來城市鏡像、承載大量社會經(jīng)濟信息，從而實現(xiàn)對城市的智能化管理。3D技術(shù)承擔真實視覺與虛擬畫面進行交互的載體功能。

　　其次，3D技術(shù)有助于城市精細化管理，對城市的矢量空間數(shù)據(jù)，包括地下管線在內(nèi)的市政管網(wǎng)得以在虛擬空間里真實呈現(xiàn)，實現(xiàn)數(shù)字化管理。在防災減災和人防設(shè)計上都能起到很好的補充作用，有利于合理配置城市資源、節(jié)約城市開發(fā)成本和控制城市無序發(fā)展。

　　第三，城市信息化將帶來城市服務(wù)型產(chǎn)業(yè)的加速增長，提高和改善人們的生活水平。3D技術(shù)的發(fā)展，即空間虛擬化為公眾參與城市規(guī)劃和管理，更直觀、更清晰地了解城市的發(fā)展和建設(shè)，為提高城市規(guī)劃的公眾參與度，提供了技術(shù)支持和實現(xiàn)手段。

　　普及應用前景廣闊

　　記者：3D產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展前景怎樣？3D技術(shù)什么時候能夠普及？

　　楊軍：3D是推進工業(yè)化與信息化“兩化”融合的發(fā)動機，擁有極為廣闊的發(fā)展空間。3D立體影像產(chǎn)業(yè)將成為中國“十二五”主要的發(fā)展產(chǎn)業(yè)之一。未來3D的發(fā)展取決于3D硬件產(chǎn)品和3D軟件技術(shù)的創(chuàng)新和突破。例如3D電視、3D掃描儀等設(shè)備的研發(fā)和更新?lián)Q代，VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)、WEB3D等技術(shù)的延伸和擴展等。

　　英國未來咨詢（Futuresource Consulting）公司發(fā)布的《“3D沖擊波”報告》認為，全世界有望在未來3至5年內(nèi)全面進入3D時代，3D有望實現(xiàn)成功的商業(yè)運營,未來5年3D市場的發(fā)展可以分為兩個階段，第一階段從2009年到2011年，被稱為“醞釀階段”，3D電影得到發(fā)展和市場認同，3D影院得到擴展，電視機廠商開始跟進多格式的“3D電視機”，視頻點播運營商開始推出3D電影、音樂會以及運動節(jié)目，3D電腦游戲繼續(xù)大行其道；2011年后全球?qū)⑦M入“滲透階段”，3D影片將通過“藍光光盤（50GB容量的光盤）”，重新發(fā)行泰坦尼克號等經(jīng)典大片，運動節(jié)目、野生動物紀錄片、電視劇等也涉足3D領(lǐng)域。到2012年，預計超過10%的發(fā)達國家家庭將擁有3D電視。

　　通過多元化的合作，中國3D整體產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)正在逐步完善。設(shè)備制造商和內(nèi)容提供商都開始發(fā)揮自主創(chuàng)新優(yōu)勢，瞄準3D市場，積極研發(fā)新產(chǎn)品、新技術(shù)、新方案，搶占中國3D消費市場。

　　記者：那么，3D技術(shù)最終會給老百姓的生活帶來什么樣的實惠與好處呢？

　　楊軍：3D硬件產(chǎn)品的不斷更新和發(fā)展促使3D技術(shù)越來越簡單化和大眾化，雖然裸眼3D技術(shù)目前還沒有成熟，但科學家們也在嘗試利用全息成像技術(shù)來實現(xiàn)立體效果，讓觀眾摘下3D眼鏡直接觀看立體電影。而3D電視的出現(xiàn)和普及也必將助推3D技術(shù)的發(fā)展。終有一天，好萊塢電影中里用手觸控全息影像，在家中觀看3D真實畫面的情況將會出現(xiàn)。

　　數(shù)字影視娛樂其實只是3D技術(shù)應用的一個方面，3D技術(shù)在城市規(guī)劃、建筑設(shè)計、醫(yī)療、軍事、科研、工業(yè)、文化、教育、娛樂等許多領(lǐng)域都有著極其廣闊的發(fā)展前景。

　　3D技術(shù)可應用于城市規(guī)劃分析和管理，實現(xiàn)對重大項目方案的評估以及城市發(fā)展決策支持，實現(xiàn)規(guī)劃多方案比較、規(guī)劃建筑高度的實時控制、城市景觀分析、日照分析等。同時，未來城市防災減災管理，都可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)支持的數(shù)字城市平臺來實施。以朝陽規(guī)劃藝術(shù)館的數(shù)字沙盤為例，未來我們將利用3D技術(shù)發(fā)展對數(shù)字沙盤的硬件和軟件進行更新，從城市外景向建筑內(nèi)部場景開發(fā)，從地面建筑向地下空間擴展，使數(shù)字沙盤能夠承載更多的社會經(jīng)濟信息；嘗試對真實世界進行虛擬管理。

　　此外，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，城市的信息化建設(shè)也在從數(shù)字城市向智慧城市邁進，3D技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，可通過傳感獲取實時城市狀態(tài)信息，在虛擬空間中予以實時呈現(xiàn)，從而實現(xiàn)對數(shù)字城市的實時監(jiān)控和智能化管理。總之，未來3D技術(shù)的發(fā)展不僅僅是一種未來城市發(fā)展愿景的呈現(xiàn)，更多的是對城市進行精細化管理，讓普通老百姓更加便捷地參與到城市建設(shè)管理中，不斷提高城市生活的質(zhì)量和水平。