图扑数字孪生智慧乡村综合管控平台

数字乡村是伴随网络化、信息化和数字化在农业农村经济社会发展中的应用,既是乡村振兴的战略方向,也是建设数字中国的重要内容。为了进一步提升乡村治理智能化、专业化水平,解决建设顶层缺失、数据孤岛等问题,数字孪生技术被广泛应用于数字乡村建设中。

听涛观海忆红帆,品鲜问渔游巴斗。弶港镇巴斗村,位于江苏省东台市黄海之滨,毗邻黄海国家森林公园、世界自然遗产地 —— 条子泥,是中国人民海军起锚地,获评“江苏美丽乡村”、“江苏乡村旅游重点村”,入选江苏省第六批次特色田园乡村名单,有“渔文化第一村”的美誉。

通过图扑软件 HT 强大的渲染引擎,1:1 建模还原巴斗村全貌,从走近巴斗、数字安防、智慧康养、巴斗旅游四大模块,建立起具备场景化、智能化、人性化的智慧乡村综合管控平台,为管理者提供多元化、多角度、多数据的管理与决策依据。

走近巴斗

基于 Web 3D 开发技术搭建的智慧乡村,将乡村内的建筑、道路、河流、绿化等各种设施设备按照 1:1 建模还原。通过图扑软件 HT 自研引擎,并结合 PBR 物理渲染材质系统,渲染出真实的乡村环境效果。

开场以第一人称的形式,围绕着乡村场景进行自动漫游展示,让用户仿佛置身于乡村场景之中。图扑同样支持导入 IFC 格式的 BIM 模型文件生成场景,或渲染 3D Tiles 格式的倾斜摄影模型文件。

两侧展示巴斗村相关介绍和宣传视频,使用户更加深入了解巴斗村的历史及旅游信息。同时,接入当地天气、当日康养保障医生、老年人数量与分布统计,帮助村委会和居民了解当天信息。

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数字安防

随着城市智慧化建设进度加快,数字安防在乡村建设中的重要性不容忽视。通过数字安防技术的应用,可以提升乡村的安全防范能力,预防和打击犯罪活动,保护乡村资源和环境,促进乡村的发展。

图扑 HT 通过参考现场实际监控点位,在三维场景中按点摆放监控模型,还原现场监控情况,让用户对现场监控点位布置情况一目了然。通过与监控视频流的对接,实现在三维场景中任意交互某一监控模型,均可调用当前摄像头监控画面。

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传统监控画面调用方式通常是通过选择列表,很难将分镜头视频与实际地理位置相对应,无法对大场景进行有效直观的实时监测,缺乏态势感知。通过结合图扑三维场景的点位优势,让用户对现场情况有着更清晰直观地了解。

结合摄像头算法,对乡村人员进行定位和识别,并结合图扑可视化引擎,将人员位置实时显示在三维场景中,处理过程如下:

  1. 摄像头部署:在需要进行人员定位的区域选择适当的位置和角度来部署摄像头。摄像头数量和位置的选择要根据具体的定位需求和场景来确定,确保能够全方位地监测到目标区域。
  2. 视频采集与处理:摄像头开始采集视频,并将视频传输到后台进行处理。视频处理可以使用计算机视觉和图像处理算法,对视频进行分析和提取关键信息。
  3. 人体检测与识别算法:通过使用人体检测算法,可以识别摄像头图像中的人体目标。对于人员定位来说,可以使用行人检测算法,将人体目标从其他物体中区分出来。
  4. 人脸识别算法:使用人脸识别算法对摄像头检测到的人体目标进行进一步的识别。这些算法通常采用深度学习和神经网络等技术,能够对人脸进行准确的识别和匹配。
  5. 位置确定与跟踪:结合摄像头视角和图像分析结果,可以确定被识别人体目标的位置,并进行实时跟踪。根据摄像头的位置和角度,可以计算出人体目标在地理区域中的具体位置。
  6. 数据展示:通过数据可视化技术,将人员定位的结果以模型、图标等形式进行展示。可以实时显示人员位置信息,记录人员的运动轨迹,以及统计人员在不同区域的停留时间等。

图扑软件(Hightopo)还可实现视频融合解决方案。将 2D 图像融合到场景的 3D 模型中,为用户提供直观的视频图像和简单的视图控制。HT 视频融合技术采用 WebGL 技术, 利用 GPU 高性能计算能力对视频图像进行实时处理,图像处理不占用 CPU 资源,整个方案画面流畅。

智慧康养

乡村老龄化人口居多,健康问题在乡村管理中起到重要作用,智慧康养旨在提供乡村居民便捷的康养服务,促进居民的健康和幸福。

实现智慧康养,需要搭建相应的基础设施,包括网络覆盖、传感器设备、信息管理平台等。通过建设高速、稳定的网络,将乡村与外界连接起来,为康养模块提供数据传输和通信功能。设置传感器设备监测人员的健康状况和环境条件,并将数据上传到信息管理平台进行分析和管理。同时,提供健康监测与管理功能,包括定期健康体检、智能医疗设备(如电子血压计、体温计等)等。通过连接这些设备,可以实时监测乡村居民的健康状况,提醒他们进行健康管理,为医护人员提供参考和决策依据。

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图扑智慧乡村可视化平台,通过接入健康信息管理平台,将居民信息集成管控,并融入到三维场景中直观展示,包含以下内容:

  1. 健康实时数据:展示居民最近心率、体温、血压数据,并对异常进行统计。
  2. 体温、血压、心率异常列表:展示居民健康异常情况,并结合 3D 定位,在 3D 场景中高亮显示,方便村委管理人员进行跟踪。

在外务工人员,可通过该平台实时了解家中长辈健康状况,图扑 HT 支持手机、Pad 等移动终端,也能随时随地查看家中长辈的体温、血压、心率等健康指标,无论身处何地都不会错过任何重要的健康变化。

乡村旅游可视化

通过图扑 3D 可视化平台,针对重点的景点、建筑物进行精细化建模,为三维模型进行纹理贴图,使其具有更加逼真的外观。可以利用真实的贴图材料、光照效果等,增强模型的真实感和视觉效果。同时,利用渲染技术,如阴影渲染、光照模拟等,提高模型的逼真度,展示乡村的旅游资源和特色。

根据乡村旅游的实际需求和用户群体,适配不同的平台进行展示。可以支持网页、手机 APP 等多种平台的乡村旅游可视化应用,满足不同用户的需求和使用习惯。

同时图扑 HT 还支持结合 WebVR,可通过佩戴 VR 眼镜设备,感受沉浸式的乡村旅游体验,让游客更好地了解乡村的风貌和特色,促进乡村旅游的发展和推广。

图扑软件 HT for Web 可实现在 Web 浏览器中创建和展示高性能的交互式 3D 可视化解决方案,允许用户创建、编辑、渲染和导出三维模型,适用于各种工业互联网领域。HT 使用 HTML5 现代 Web 技术,无需安装任何插件或附加软件,即可在各种 Web 浏览器中运行。并提供了丰富的功能和工具,包括模型加载、材质编辑、动画制作、光照渲染、碰撞检测等,可以满足复杂的 3D 可视化、数字孪生应用需求。

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