3D技術帶你體驗智慧城市
在近日舉辦的2011中國3D技術與創意博覽會上,“科技與文化的融合”及“3D文化創意”成為專家學者熱議的話題。3D技術在虛擬現實等領域的最新應用和未來發展趨勢怎樣?如何加快3D等高新技術與文化創意產業的融合?
楊 軍:北京市朝陽規劃藝術館館長、理學博士、資深規劃專家,國內首家3D體驗中心創意基地創始人,2011中國3D技術與創意博覽會總策劃。
技術影響無所不在
記者:您是怎樣理解3D技術概念的?3D對我們的生活產生了怎樣的影響?
楊軍:3D(three-dimensional),主要指基于電腦、互聯網的三維數字化技術,或稱為三維仿真技術,并與人類的真實視覺相結合,包括3D軟件技術和硬件技術。具體包括3D軟件行業、3D硬件行業、數字娛樂行業、制造業、建筑設計、虛擬現實(模擬演示)等。
隨著3D立體視像與計算機技術等不斷取得突破性進展,3D立體技術和產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技術已應用在我們日常生活的各個領域,廣泛應用于電影電視業、建筑設計、工業設計、醫療、測繪等領域。如汽車、飛機、家電、家具等實物設計生產,也有面向人與環境交互的虛擬現實的仿真和模擬等。比如建筑設計,從上世紀90年代末期以來,CAD軟件和3DMAX技術就替代了傳統的噴繪,包括中央電視臺新址、鳥巢、水立方、中國尊等的建設都在完工前讓公眾“看”到其建成效果。谷歌、微軟等IT巨頭也不斷加大在3D地圖、虛擬現實等3D前沿應用的研發和投入。
科技改變著生活方式,信息技術發展在真實世界之外創造了虛擬世界,即時通訊工具和微博緊接著改變及創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技術將人類真實視覺和虛擬畫面最大限度地結合在一起,革新了人與環境交互的方式。
記者:3D技術的發展將為相關產業帶來怎樣的機遇?
楊軍:電影《阿凡達》的熱映,使得業內人士迅速意識到這一新領域的市場價值。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。《阿凡達》揭示了3D的三個層次,一是用動畫技術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的虛擬現實體驗,其實這是人與環境交互的高級境界。巨大的經濟利益激起市場對3D技術新的追求浪潮。
《阿凡達》的火爆,帶動了整個3D產業鏈的發展。3D產業鏈中的電影、電視節目、廣告行業,包括硬件制造廠商都獲得巨大的市場利益和發展空間。3D技術的迅速發展和技術革新,加快了傳統信息化與工業化的融合速度,并在原有技術的基礎上帶來了產業升級,同時也給相關產業提供了難得的發展機遇。
目前,雖然3D在大多數消費者眼中還僅僅是一種概念,但由此產生的3D立體產業發展將會是一場劃時代的革命,越來越多的3D顯示產品進入家庭,3D內容制作也將占據越來越高的比例,這是一個不可逆轉的發展趨勢,隨著技術的不斷進步,3D將成為整個顯示產業未來發展的重要支撐點。
支撐城市精細化管理
記者:您所在的朝陽規劃藝術館是科技與文化成功融合的新興文化創意示范基地,對于它而言3D技術有何意義?
楊軍:3D技術對朝陽規劃藝術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。這種創新發展模式正是“人文北京”建設目標的一種具體體現。
得益于3D技術的成功應用,我們的“3D體驗中心”創意基地才得以順利誕生,今后將繼續依托3D技術打造一個以3D為主題的科學技術與創意文化融合發展的實驗公共服務平臺,展示最前沿的3D技術,促進3D技術與創意的結合,培育出具有中國文化內涵的新文化業態。
記者:3D技術在城市規劃展示上的應用是否會給人們帶來不同的體驗?主要表現在哪些方面?
楊軍:基于GIS系統的三維技術讓城市規劃展示更精確、更真實。如3D技術與創意的結合促使了朝陽規劃藝術館數字沙盤的誕生,這是全國首創的數字沙盤。利用3D技術創造數字沙盤,不僅可以保留傳統實物沙盤的基本功能,還能實現動態演示、實時更新、快速查詢,還可以方便地進行參數修訂以獲取更加豐富的演示效果。
傳統模型沙盤與數字沙盤的區別有以下幾點:一是從固態到動態。二是從靜止到互動。數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:現在很多地方在提智慧城市的概念,您覺得3D技術在城市規劃建設中會起到什么樣的作用?
楊軍:基于3D技術的虛擬現實技術,能在虛擬環境中通過動態交互方式對整個建筑或城市進行全方位研究,并且能加注社會經濟信息,構建數字城市的基礎平臺,讓城市發展愿景也可以實現數字化和可視化,有助于更好展示城市現狀與規劃發展。
我認為,3D技術的使用,實際上可以用幾個詞來概括:空間虛擬化、對象標識化、數據矢量化和形象三維化。第一,空間虛擬化。通過3D技術,構建一個虛擬化的空間。第二,對象標識化。3D與GIS技術的結合能夠承載海量的城市數據,并把重要信息標示出來。第三,數據矢量化。三維形象的每一個點都是一個空間坐標點,矢量數據也是一個三維空間數據。第四,形象三維化,大量的三維空間數據最終構成了一個三維數字城市圖景。
3D技術將為城市精細化管理提供重要支撐。
首先,3D技術能為我們的城市建設與管理創造一個虛擬空間,以三維仿真方式再現現有城市建筑,提供未來城市鏡像、承載大量社會經濟信息,從而實現對城市的智能化管理。3D技術承擔真實視覺與虛擬畫面進行交互的載體功能。
其次,3D技術有助于城市精細化管理,對城市的矢量空間數據,包括地下管線在內的市政管網得以在虛擬空間里真實呈現,實現數字化管理。在防災減災和人防設計上都能起到很好的補充作用,有利于合理配置城市資源、節約城市開發成本和控制城市無序發展。
第三,城市信息化將帶來城市服務型產業的加速增長,提高和改善人們的生活水平。3D技術的發展,即空間虛擬化為公眾參與城市規劃和管理,更直觀、更清晰地了解城市的發展和建設,為提高城市規劃的公眾參與度,提供了技術支持和實現手段。
普及應用前景廣闊
記者:3D產業未來的發展前景怎樣?3D技術什么時候能夠普及?
楊軍:3D是推進工業化與信息化“兩化”融合的發動機,擁有極為廣闊的發展空間。3D立體影像產業將成為中國“十二五”主要的發展產業之一。未來3D的發展取決于3D硬件產品和3D軟件技術的創新和突破。例如3D電視、3D掃描儀等設備的研發和更新換代,VR虛擬現實技術、WEB3D等技術的延伸和擴展等。
英國未來咨詢(Futuresource Consulting)公司發布的《“3D沖擊波”報告》認為,全世界有望在未來3至5年內全面進入3D時代,3D有望實現成功的商業運營,未來5年3D市場的發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、音樂會以及運動節目,3D電腦游戲繼續大行其道;2011年后全球將進入“滲透階段”,3D影片將通過“藍光光盤(50GB容量的光盤)”,重新發行泰坦尼克號等經典大片,運動節目、野生動物紀錄片、電視劇等也涉足3D領域。到2012年,預計超過10%的發達國家家庭將擁有3D電視。
通過多元化的合作,中國3D整體產業鏈的各個環節正在逐步完善。設備制造商和內容提供商都開始發揮自主創新優勢,瞄準3D市場,積極研發新產品、新技術、新方案,搶占中國3D消費市場。
記者:那么,3D技術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硬件產品的不斷更新和發展促使3D技術越來越簡單化和大眾化,雖然裸眼3D技術目前還沒有成熟,但科學家們也在嘗試利用全息成像技術來實現立體效果,讓觀眾摘下3D眼鏡直接觀看立體電影。而3D電視的出現和普及也必將助推3D技術的發展。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。
數字影視娛樂其實只是3D技術應用的一個方面,3D技術在城市規劃、建筑設計、醫療、軍事、科研、工業、文化、教育、娛樂等許多領域都有著極其廣闊的發展前景。
3D技術可應用于城市規劃分析和管理,實現對重大項目方案的評估以及城市發展決策支持,實現規劃多方案比較、規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,都可以通過虛擬現實技術支持的數字城市平臺來實施。以朝陽規劃藝術館的數字沙盤為例,未來我們將利用3D技術發展對數字沙盤的硬件和軟件進行更新,從城市外景向建筑內部場景開發,從地面建筑向地下空間擴展,使數字沙盤能夠承載更多的社會經濟信息;嘗試對真實世界進行虛擬管理。
此外,隨著物聯網的發展,城市的信息化建設也在從數字城市向智慧城市邁進,3D技術與物聯網技術結合,可通過傳感獲取實時城市狀態信息,在虛擬空間中予以實時呈現,從而實現對數字城市的實時監控和智能化管理。總之,未來3D技術的發展不僅僅是一種未來城市發展愿景的呈現,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管理中,不斷提高城市生活的質量和水平。
                                        
                                        
                                        
                                        
                                        


