AR-Explorer增强现实系统

产品简介

增强现实系统AR-Explorer是一套影像实景三维地理信息管理与应用服务综合平台。将倾斜摄影、移动测量、手持数码设备获取的多源影像，通过海量时空数据库的一体化管理，提供了全方位自由观察的真实场景照片管理器，实现了影像与二、三维数据的无缝配准。多种数据的信息叠加，实现从虚拟现实（VR）到增强现实(AR)的升级。同时结合影像识别、位置服务信息、云存储等技术，将地理空间信息与客户应用业务流程进行整合，实现跟踪监控、数据分析、工程检测与施工监测、应急指挥等智能管理的各项功能。
增强系统

产品特点
支持多源海量时空数据的一体化管理和实时调度
大数据量场景实时高品质渲染
影像与实景三维场景无缝套合
视频与实景三维场景精准匹配融合
移动视频动态叠加与目标跟踪
三维规划设计支持
三维辅助决策支持
地上地下、室内外一体化管理
二维地图与三维场景联动
支持模型业务属性挂接
支持物联网实时集成
支持BIM数据
增强数据兼容

产品功能
1.多种场景漫游方式
用户可以选择多种场景漫游方式对场景进行浏览。包括：环绕漫游、约束漫游、卷帘漫游、路径漫游等。
1）环绕漫游：场景围绕当前屏幕中心进行环绕。
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2）约束漫游：在规划路径范围内对场景进行全方位漫游。
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3）卷帘漫游：在场景中分2个视口显示浏览场景信息。
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4）路径漫游：连接用户选择的特定视角场景，形成自动播放的场景漫游。
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2.多种影像叠加漫游
多种影像叠加漫游包括航空全景叠加漫游、航空影像叠加漫游、街景影像叠加漫游、地面影像叠加漫游和室内全景影像。
1）航空全景叠加漫游：航空全景影像与场景贴合，自由切换全景影像。
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2）航空影像叠加漫游：自动选择最佳视角航空影像无缝叠加场景漫游。
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3）街景影像叠加漫游：人行漫游，街景影像无缝叠加场景。
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4）地面影像叠加漫游：各角度地面影像无缝叠加场景漫游。
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5）室内全景影像：室内人行漫游，自由切换全景影像与模型无缝贴合。
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3.视频叠加漫游：自由切换定点、移动视频，视频无缝配准场景。
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4.视频目标跟踪：视频与场景无缝贴合，实时跟踪视频中移动目标。
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5.影像测量功能：影像下进行点坐标、距离、高度、角度、地表面积、空间面积、水平距离测量。
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6.土方量计算：支持自定义采样密度，精确计算填挖方量。
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7.视域分析功能：从一个给定视点除非能看到的区域位置展示。
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8.建筑物属性查询功能：影像下查询建筑物属性信息。
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9.模型种植：在场景中种植城市部件模型。
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10.透视镜功能：通过透视镜功能查询地下管网或者建筑物内部细节。
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产品关键技术
1.多源海量时空数据一体化管理及调度机制
1）支持二、三维多源数据
支持ive和osg等格式基础地形数据，支持mesh模型、人工模型的批量导入，可以一次性导入多个地物，并保持全部地物信息及坐标信息；
支持街景影像数据载入及漫游；
支持倾斜影像数据载入及漫游；
支持点云数据载入，并与三维场景配准；
支持矢量数据，将其作为附加图层叠加在模型之上。
2）场景管理加载机制
数据的加载显示方式为边读取边显示，即当前场景中显示的数据为当前读取完成的数据，以避免一次性将所有数据读取完成后才显示，形成等待时间过长。
2.实时高品质渲染关键技术
1）海量三维数据的组织
目前常用的空间数据结构为获得层次遍历以及能够实现基于物体空间和图像空间的剔除，需要将场景信息按一空间数据结构组织：BPS树(Binayr space Partitioning Trees)、四叉树、八叉树(octree)、层次包围体(Bounding Volume Hierarchies，简称BvHs)以及场景图表示方法。
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2）多线程调度技术
对于大数据量场景来说，不可能将全部的数据一次读入到内存中，而必须是根据场景的变换在外存、内存之间动态调度。根据视点的逐步变化，把将要落入到可视区域内、同时内存中暂时没有的数据被读入到内存中，同时由于内存容量有限，必须将暂时不用的数据所占用的内存空间释放掉。
3）多细节层次LOD技术
在场景制作中，由于贴图量及模型量的负荷，需要将整个场景分成不同重要级别的类型进行分级制作，以解决资源的最佳配置，保证制作的效率。
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3.最优影像匹配技术
运用多源时空海量影像数据管理与调度技术对影像进行管理和调度，通过空中三角、区域网平差，确定整个区域内所有影像的位置和姿态，对海量影像进行定位。根据影像与当前视口的关系计算出每张影像的准确权值，快速检索影像，匹配出当前视口下的最优影像，进行无缝套合，在三维场景上面快速、高效、准确地展现出更加真实的实景影像。
4.工程检测与施工监测
利用增强现实平台对影像和三维模型进行管理，影像与模型可无缝套合，可基于影像进行长度、面积测量，基于模型精确计算土方量。通过对监测目标影像数据的定期采集和应用，实现对隧道、桥梁、道路、大坝等建筑的工程检测和施工监测。
5.公安监控信息系统
增强现实平台可以实现动态视频与静态三维场景的无缝套合。通过对三维场景中系列监控设备的三维标注、管理、实时调度，实现对环境的立体监控，更利于掌握监控范围内的案件、事件动向，分析监控范围周边的地理环境，为办案决策提供辅助。
6.智慧旅游营销与管理
充分利用增强现实平台的多源数据叠加优势，将旅游资源、景区设施、旅游活动、旅游者相关的位置信息、图像信息、文字信息、视频信息，通过主动感知和及时发布，方便旅游者制定或调整旅游计划，也方便管理者及时处置，维护旅游资源和旅游安全，从而达到对各类旅游资源进行高效利用的效果。智慧旅游系统的应用体现在旅游营销、旅游管理和旅游服务三个层面。

产品应用领域
1.三维数字城管、数字社管
利用倾斜摄影建模技术、数据库管理技术、地理信息技术等各种高科技手段，模拟出一个全三维、逼真的城市地理环境，同时将城市部件、上报事件、人口、社区网格、商铺、门牌、房产等信息进行挂接，实现检索查询、跟踪定位、监督核查、统计分析等功能，采取各职能部门联动机制对城市中的人、事、物进行高效管理，提高城市部件、事件的应急处置效率。
2.三维地下管线管理
多数城市管线管理系统都基于二维GIS平台，在解决一些涉及三维信息的城市综合管线管理、规划等问题时，受到局限。例如在二维的平面管线图上，很多情况下并不相交的两条异面管线总是显示为交错的管网，而在三维显示系统中可以给人创造出一种直观的感觉，其显示方式可以满足人们在综合处理、分析、评价等方面的需求。基于增强现实平台的三维管网系统能够形象展示地下管线、地表道路、建筑的三维空间位置，准确表达管线与管线、管线与地表之间的三维空间关系，使管线规划设计一次到位，辅助施工决策，提升应急处置效率。
3.实景三维消防地理信息平台
综合应用无人机倾斜摄影建模技术、街景采集技术，搭建消防责任区空地一体的可视化三维平台，同时将重点单位信息、危险源信息、道路信息、建筑信息、消防设施信息、消防车和消防员跟踪定位信息进行叠加，实现火场定位、导航救援、水带按需测量、消防设施管理、危险源管理、消防巡检等辅助指挥和智能管理的各项功能。
4.辅助规划、辅助验收
利用增强现实平台的模型种植和多方案对比功能，可以在真实的三维场景中，规划种植各类城市部件、绿化设施、建筑、道路、桥梁，并可对种植的模型进行自由编辑。观看者无需复杂的学习，即可实现各种方式的交互浏览，让观看者生动感受城市规划的效果。用户可以任意设定观察角度，运动速度和运动路径，实现直观、生动的漫游，是展示和汇报城市规划成果的最佳方式。项目竣工后，采取无人机快速获取三维竣工成果，叠加前期规划数据进行直观对比，辅助项目验收。
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