近年來(lái),隨著智慧城市、交通、文旅等細(xì)分行業(yè)對(duì)地理信息需求的增加,地圖產(chǎn)品正在從二維到三維轉(zhuǎn)變,三維時(shí)空數(shù)據(jù)的建設(shè)迎來(lái)前所末有的熱潮。但受技術(shù)難度、建設(shè)成本、數(shù)據(jù)更新等因素所限,現(xiàn)階段部分三維實(shí)景產(chǎn)品視覺(jué)效果仍未達(dá)到最佳,無(wú)法形成城市視角的一圖統(tǒng)覽,難以滿(mǎn)足以城市為單位的三維實(shí)景建設(shè)需求。
如何滿(mǎn)足各行各業(yè)對(duì)三維地圖的新需求?一直是行業(yè)參與者們共同探求的方向。此前,在騰訊數(shù)字生態(tài)大會(huì)上,騰訊地圖產(chǎn)業(yè)版WeMap與Epic達(dá)成合作,借助騰訊在游戲技術(shù)上的優(yōu)勢(shì),全新升級(jí)WeMap,助力產(chǎn)業(yè)用戶(hù)實(shí)現(xiàn)高逼真、低成本、快更新、易開(kāi)發(fā)的地圖可視化能力。
12月2日,Unreal Open Day 2021虛幻引擎技術(shù)開(kāi)放日(以下簡(jiǎn)稱(chēng)UOD 2021)在上海舉辦,會(huì)上騰訊地圖技術(shù)副總監(jiān)尚建發(fā)表了“基于Unreal Engine的全域地圖構(gòu)建方案”主題演講,圍繞全域地圖、自動(dòng)化建模、視效打磨和開(kāi)放體系等四個(gè)方面介紹了騰訊WeMap的能力和實(shí)踐。
尚建表示 ,“作為一款地圖產(chǎn)品,我們希望騰訊WeMap成為一張數(shù)字底圖,能夠同時(shí)服務(wù)于G端、B端和C端,助力各行各業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效。”
全域地圖構(gòu)建方案:二三維一體化突破場(chǎng)景限制
目前,用戶(hù)對(duì)地理信息的需求有很強(qiáng)的專(zhuān)屬性,區(qū)縣級(jí)、城市級(jí)所對(duì)應(yīng)范圍的空間數(shù)據(jù)各不相同。對(duì)此,尚建介紹說(shuō),騰訊WeMap是一款完整地圖產(chǎn)品,包含全國(guó)、全市的全域視角,同時(shí)騰訊與Epic建立合作,基于Unreal引擎把平面表達(dá)方式升級(jí)為球體表達(dá),表現(xiàn)更生動(dòng)立體。
在擁有全域合規(guī)地圖數(shù)據(jù)的前提下,可視化地圖將大幅提高產(chǎn)品效率,助力不同行業(yè)數(shù)字升級(jí)。全域視角的可視化是騰訊WeMap全新升級(jí)后的一大亮點(diǎn),覆蓋范圍從全球、全國(guó)、全省,到城市、園區(qū),最后到道路和建筑,構(gòu)成一張完整的底圖,適用于多行業(yè)、多場(chǎng)景。
而結(jié)合騰訊WeMap二三維一體化的特點(diǎn),在全域地球的技術(shù)實(shí)現(xiàn)上,將方案分成矢量地圖的構(gòu)建以及關(guān)鍵要素的三維化表達(dá)。通過(guò)矢量地圖的構(gòu)建,實(shí)現(xiàn)綠地、水系、陸地面等各種二維元素的表達(dá),以及建筑物、道路、植被、地形等核心要素實(shí)現(xiàn)三維化,從而達(dá)到全域的地圖顯示。
自動(dòng)化建模:高效快速生成數(shù)字孿生城市
在構(gòu)建三維數(shù)字地球時(shí),常見(jiàn)的方式有人工建模、傾斜攝影等,但成本都比較高,而WeMap結(jié)合自身的地理數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì),提出通過(guò)自動(dòng)化建模的方案來(lái)降低三維構(gòu)建的成本,提升效率。據(jù)尚建介紹,自動(dòng)化建模方面,在合規(guī)的基礎(chǔ)上,騰訊更聚焦基于自有數(shù)據(jù)和全域算法識(shí)別能力,打造逼真的三維模型體驗(yàn),提供更加普適的建模方案。
基于地圖數(shù)據(jù)、視覺(jué)算法以及豐富的素材庫(kù),構(gòu)建了高逼真多樣化的建筑建模方案;而結(jié)合覆蓋全域的道路數(shù)據(jù),以及分類(lèi)型的設(shè)計(jì)形成道路的精細(xì)化模型;此外,如植被的生成,結(jié)合不同的分布策略,實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域植被的自動(dòng)化種植。
此外,建模后的產(chǎn)物通過(guò)WeMap多源數(shù)據(jù)融合的能力形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于不同來(lái)源的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)Base層形成標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)輸入,其中也包括外源的GIS數(shù)據(jù)、模型數(shù)據(jù)等。有了標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)輸入,騰訊WeMap還提供數(shù)據(jù)的輕量化能力,通過(guò)參數(shù)化幾何描述、模型和屬性信息分離、自動(dòng)化減面以及合并方案,生成更輕量的數(shù)據(jù),解決海量三維數(shù)據(jù)加載和展示的效率問(wèn)題。
視效打磨:靈活材質(zhì)系統(tǒng)提升視覺(jué)畫(huà)面體驗(yàn)
完成基礎(chǔ)建模后,還需要構(gòu)建更優(yōu)秀的視覺(jué)表現(xiàn)效果。尚建介紹說(shuō),為創(chuàng)建逼真的視覺(jué)畫(huà)面和沉浸式體驗(yàn),騰訊WeMap結(jié)合Unreal Engine提供的不同比例尺的視覺(jué)效果,提供不同比例尺的地球、城市視覺(jué)效果、光照變化、天氣系統(tǒng)等。
在呈現(xiàn)地球效果方面,為增加地球的真實(shí)感、增加紋理的效果,騰訊WeMap進(jìn)一步引入地形元素,以增強(qiáng)地球表面凹凸感,并通過(guò)周邊的云層光影,提升整體環(huán)境質(zhì)感。而日夜光照和天氣的變換,來(lái)源于整體材質(zhì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),通過(guò)合理的材質(zhì)架構(gòu)設(shè)計(jì),提升材質(zhì)設(shè)計(jì)的擴(kuò)展性和統(tǒng)一化。
得益于底層材質(zhì)系統(tǒng)的靈活設(shè)計(jì),騰訊WeMap形成對(duì)建筑物、道路、綠地、水系等要素的美化,同時(shí)利用Unreal引擎對(duì)環(huán)境、光照、陰影等的超強(qiáng)表達(dá)能力,對(duì)真實(shí)世界的不同環(huán)境實(shí)現(xiàn)高仿真渲染。另外,模板化設(shè)計(jì)也是騰訊WeMap產(chǎn)品的一大亮點(diǎn),用戶(hù)可以從可視化圖中直觀看到不同模板的呈現(xiàn)效果,除日夜模式的變化以外,還提供風(fēng)格快速切換的能力。
開(kāi)放體系:UE和Web雙引擎讓開(kāi)發(fā)更輕松
插件是面向UE開(kāi)發(fā)者的主要方案,但目前受開(kāi)發(fā)技術(shù)資源和人力所限,大規(guī)模系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)還是有一定的難度。尚建介紹,騰訊WeMap設(shè)計(jì)了一套一體化的Web開(kāi)發(fā)體系,通過(guò)云渲染的方式,構(gòu)建與Web通道鏈接的能力,通過(guò)結(jié)合團(tuán)隊(duì)另外一款Web可視化產(chǎn)品,做到一致的開(kāi)放API,同一套接口協(xié)議支撐兩套體系,方便開(kāi)發(fā)者自主構(gòu)建三維應(yīng)用場(chǎng)景。
在開(kāi)放體系部署方案上,騰訊WeMap以UE引擎開(kāi)放和地圖渲染能力為基礎(chǔ),結(jié)合云渲染打通Web端為上層提供開(kāi)放API,其中通道的構(gòu)建采用了騰訊云渲染團(tuán)隊(duì)提供的高質(zhì)量云游戲的方案以及Unreal自帶的PixStreaming方案,在不同的場(chǎng)景中滿(mǎn)足用戶(hù)差異化的訴求;此外,為了減少云渲染對(duì)于網(wǎng)絡(luò)和帶寬的依賴(lài),在研發(fā)場(chǎng)景還實(shí)現(xiàn)了CS部署的方案,提供類(lèi)原生Web研發(fā)的體驗(yàn)。多樣化的選擇發(fā)揮不同方案的優(yōu)勢(shì),降低接入門(mén)檻,提升開(kāi)發(fā)效率。
通過(guò)WeMap的開(kāi)放體系,開(kāi)發(fā)者可以實(shí)現(xiàn)地圖風(fēng)格的選擇、交互操作、點(diǎn)線(xiàn)面圖層的添加、熱力圖、遷徙圖等各類(lèi)數(shù)據(jù)圖層的添加等,在實(shí)現(xiàn)高逼真渲染效果的同時(shí),靈活地構(gòu)建各類(lèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng),讓開(kāi)發(fā)更輕松。
除了技術(shù)新動(dòng)向,UDO 2021還重點(diǎn)展望虛幻引擎在行業(yè)領(lǐng)域的全新應(yīng)用,其中地圖新基建的作用將更加凸顯。“在還原真實(shí)世界的路上,騰訊WeMap已經(jīng)邁出堅(jiān)實(shí)的一步?;谕珽pic的合作,騰訊WeMap將成為全新一代地圖產(chǎn)品,在為智慧城市、交通、應(yīng)急等行業(yè)提供解決方案的同時(shí),連接更多B端、C端多元化的應(yīng)用場(chǎng)景,提供更多生動(dòng)有趣的產(chǎn)品體驗(yàn)。”尚建表示。
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