3D技術(shù)帶你體驗(yàn)智慧城市
在近日舉辦的2011中國3D技術(shù)與創(chuàng)意博覽會(huì)上,“科技與文化的融合”及“3D文化創(chuàng)意”成為專家學(xué)者熱議的話題。3D技術(shù)在虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域的最新應(yīng)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(xué)博士、資深規(guī)劃專家,國內(nèi)首家3D體驗(yàn)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(huì)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(duì)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(shí)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(jì)、虛擬現(xiàn)實(shí)(模擬演示)等。
隨著3D立體視像與計(jì)算機(jī)技術(shù)等不斷取得突破性進(jìn)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(shí)際上,3D技術(shù)已應(yīng)用在我們?nèi)粘I畹母鱾€(gè)領(lǐng)域,廣泛應(yīng)用于電影電視業(yè)、建筑設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、醫(yī)療、測繪等領(lǐng)域。如汽車、飛機(jī)、家電、家具等實(shí)物設(shè)計(jì)生產(chǎn),也有面向人與環(huán)境交互的虛擬現(xiàn)實(shí)的仿真和模擬等。比如建筑設(shè)計(jì),從上世紀(jì)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(tái)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(shí)等3D前沿應(yīng)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(shí)世界之外創(chuàng)造了虛擬世界,即時(shí)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(dá)》在某種程度上成為了進(jìn)入3D時(shí)代的符號(hào),3D技術(shù)將人類真實(shí)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(jī)遇?
楊軍:電影《阿凡達(dá)》的熱映,使得業(yè)內(nèi)人士迅速意識(shí)到這一新領(lǐng)域的市場價(jià)值。2010年《阿凡達(dá)》僅在中國上映首周的票房就達(dá)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(jì)錄。《阿凡達(dá)》揭示了3D的三個(gè)層次,一是用動(dòng)畫技術(shù)對(duì)潘多拉星球進(jìn)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(shí)進(jìn)入阿凡達(dá)體內(nèi)的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn),其實(shí)這是人與環(huán)境交互的高級(jí)境界。巨大的經(jīng)濟(jì)利益激起市場對(duì)3D技術(shù)新的追求浪潮。
《阿凡達(dá)》的火爆,帶動(dòng)了整個(gè)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(jí),同時(shí)也給相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供了難得的發(fā)展機(jī)遇。
目前,雖然3D在大多數(shù)消費(fèi)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(huì)是一場劃時(shí)代的革命,越來越多的3D顯示產(chǎn)品進(jìn)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(gè)不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,3D將成為整個(gè)顯示產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重要支撐點(diǎn)。
支撐城市精細(xì)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(duì)于它而言3D技術(shù)有何意義?
楊軍:3D技術(shù)對(duì)朝陽規(guī)劃藝術(shù)館的真正含義就是為城市與公眾的對(duì)話搭建了全新溝通途徑,真實(shí)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(biāo)的一種具體體現(xiàn)。
得益于3D技術(shù)的成功應(yīng)用,我們的“3D體驗(yàn)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(gè)以3D為主題的科學(xué)技術(shù)與創(chuàng)意文化融合發(fā)展的實(shí)驗(yàn)公共服務(wù)平臺(tái),展示最前沿的3D技術(shù),促進(jìn)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(yīng)用是否會(huì)給人們帶來不同的體驗(yàn)?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(shí)。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(shí)物沙盤的基本功能,還能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)演示、實(shí)時(shí)更新、快速查詢,還可以方便地進(jìn)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(diǎn):一是從固態(tài)到動(dòng)態(tài)。二是從靜止到互動(dòng)。數(shù)字沙盤提供了觀眾和沙盤之間進(jìn)行互動(dòng)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(huì)起到什么樣的作用?
楊軍:基于3D技術(shù)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),能在虛擬環(huán)境中通過動(dòng)態(tài)交互方式對(duì)整個(gè)建筑或城市進(jìn)行全方位研究,并且能加注社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息,構(gòu)建數(shù)字城市的基礎(chǔ)平臺(tái),讓城市發(fā)展愿景也可以實(shí)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(rèn)為,3D技術(shù)的使用,實(shí)際上可以用幾個(gè)詞來概括:空間虛擬化、對(duì)象標(biāo)識(shí)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(gè)虛擬化的空間。第二,對(duì)象標(biāo)識(shí)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(biāo)示出來。第三,數(shù)據(jù)矢量化。三維形象的每一個(gè)點(diǎn)都是一個(gè)空間坐標(biāo)點(diǎn),矢量數(shù)據(jù)也是一個(gè)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(gè)三維數(shù)字城市圖景。
3D技術(shù)將為城市精細(xì)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(gè)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(huì)經(jīng)濟(jì)信息,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)城市的智能化管理。3D技術(shù)承擔(dān)真實(shí)視覺與虛擬畫面進(jìn)行交互的載體功能。
其次,3D技術(shù)有助于城市精細(xì)化管理,對(duì)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(shí)呈現(xiàn),實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理。在防災(zāi)減災(zāi)和人防設(shè)計(jì)上都能起到很好的補(bǔ)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(shí)現(xiàn)手段。
普及應(yīng)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(shí)候能夠普及?
楊軍:3D是推進(jìn)工業(yè)化與信息化“兩化”融合的發(fā)動(dòng)機(jī),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(shí)技術(shù)、WEB3D等技術(shù)的延伸和擴(kuò)展等。
英國未來咨詢(Futuresource Consulting)公司發(fā)布的《“3D沖擊波”報(bào)告》認(rèn)為,全世界有望在未來3至5年內(nèi)全面進(jìn)入3D時(shí)代,3D有望實(shí)現(xiàn)成功的商業(yè)運(yùn)營,未來5年3D市場的發(fā)展可以分為兩個(gè)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(rèn)同,3D影院得到擴(kuò)展,電視機(jī)廠商開始跟進(jìn)多格式的“3D電視機(jī)”,視頻點(diǎn)播運(yùn)營商開始推出3D電影、音樂會(huì)以及運(yùn)動(dòng)節(jié)目,3D電腦游戲繼續(xù)大行其道;2011年后全球?qū)⑦M(jìn)入“滲透階段”,3D影片將通過“藍(lán)光光盤(50GB容量的光盤)”,重新發(fā)行泰坦尼克號(hào)等經(jīng)典大片,運(yùn)動(dòng)節(jié)目、野生動(dòng)物紀(jì)錄片、電視劇等也涉足3D領(lǐng)域。到2012年,預(yù)計(jì)超過10%的發(fā)達(dá)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(gè)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(zhǔn)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(fèi)市場。
記者:那么,3D技術(shù)最終會(huì)給老百姓的生活帶來什么樣的實(shí)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(xué)家們也在嘗試?yán)萌⒊上窦夹g(shù)來實(shí)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(shí)畫面的情況將會(huì)出現(xiàn)。
數(shù)字影視娛樂其實(shí)只是3D技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)方面,3D技術(shù)在城市規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)、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(yīng)用于城市規(guī)劃分析和管理,實(shí)現(xiàn)對(duì)重大項(xiàng)目方案的評(píng)估以及城市發(fā)展決策支持,實(shí)現(xiàn)規(guī)劃多方案比較、規(guī)劃建筑高度的實(shí)時(shí)控制、城市景觀分析、日照分析等。同時(shí),未來城市防災(zāi)減災(zāi)管理,都可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持的數(shù)字城市平臺(tái)來實(shí)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(duì)數(shù)字沙盤的硬件和軟件進(jìn)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(kuò)展,使數(shù)字沙盤能夠承載更多的社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息;嘗試對(duì)真實(shí)世界進(jìn)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(jìn),3D技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合,可通過傳感獲取實(shí)時(shí)城市狀態(tài)信息,在虛擬空間中予以實(shí)時(shí)呈現(xiàn),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字城市的實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能化管理??傊磥?D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(duì)城市進(jìn)行精細(xì)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。