今天小編分享的互聯網經驗：AI助力三維數字化重建，「四維時代」打造國產實景三維相機，歡迎閱讀。
文｜劉年華
編輯｜彭孝秋
三維數據，是 3D 模型的源頭。在數字孿生領網域，如果沒有實景三維數據，就無法實現真正的虛實結合。小到各類物體，大到各類建築，都需要先采集實景數據，以建立數字三維模型。然而，過往的實景三維采集硬體主要來自海外設備。這類設備在安防、應急等場景很難符合項目要求。因此，在保證質量的前提下，實景三維相機的國產化一直是行業的呼聲。
創立于 2014 年 10 月的「四維時代」，已研發推出具有自主知識產權的實景三維相機系列產品，并已通過國產作業系統、國產 CPU 的兼容适配，獲信創產品評估認證。其解決方案及產品服務，已服務于港珠澳大橋、世博會中國館等多項國内外重大工程項目，并覆蓋了智慧城市、房地產、新零售等領網域。
提高精度，便攜使用
目前，四維時代共推出了四款實景三維相機硬體產品。兩款 " 深 " 系列產品作為激光相機，滿足高精度需求領網域；兩款 " 看 " 系列產品作為光學相機，滿足日常工作消費場景。
四維深時主要面向精度需求最高的數字城市建設、燃氣管道勘察檢測等場景，是一款架站式設備，室外建模範圍最高 260m，點雲精度小于 1cm，能輸出高質量點雲數據和 16K 精度的三維模型。
四維深光的應用場景更廣泛，可在常規的公共安全、建築工程、市政工程等領網域使用。用架站式和穿戴式 SLAM 雙采集模式，能在 70 米範圍内捕獲每秒 20 萬點雲，點雲精度達 1cm。該設備支持 RTK、熱紅外成像和多光譜模塊。
四維看見能快速完成空間的全自動三維數字化，10 分鍾内輸出 16K 畫質三維模型，支持 4 倍細節放大，适用于數字文博、地產營銷、線上展會等。
四維看看同樣專注于空間的快速三維數字化，能在短時間内完成三維建模，輸出高達 8K 畫質的三維模型，服務領網域包括數字文博、地產營銷等。
四維時代創始人崔岩告訴 36 氪，公司的產品研發目标一直緊扣着客戶的需求：提高精度、提升效率、便攜使用。目前正在研發第五款設備。
在管道建設、市政規劃等專業工程領網域，精度需求較高，通過不斷優化深度估計算法和提升激光掃描技術來更新產品，同時能夠加快點雲重建效率。為了讓用戶更加便攜攜帶，四維時代也希望将產品集成到體積更小、重量更輕的設備中，同時簡化用戶操作流程，使得即使非專業人員也能快速上手，實現高效的現場數據采集。
覆蓋場景方面，四維時代主打空天地一體化，不僅關注室内外環境的全面覆蓋，而且涵蓋了從微觀到宏觀的不同尺度。
空中層面，四維時代采用北鬥大地 2000 系統對其所有相機進行全局定位，幫助數據的匹配融合。不僅提高了定位的精度和可靠性，而且相較于傳統的 GPS 系統，更具備國產化的優勢。在中層，公司利用無人機搭載相機進行空中拍攝和建模，無人機的靈活性和便捷性使得大規模、大尺度的三維建模成為可能。至于近地面層面，四維時代通過激光相機進行精準拍攝，确保了數據的高精度和高質量。
四維時代系列產品
小切口，大方向
數字孿生行業的細分領網域眾多，從消費應用到工業場景，再到城市管理，都有相關需求。但每個細分領網域的需求各有差異。
崔岩表示，四維時代的發展戰略 " 小切口，大方向 "。小切口指的是有數據需求的業務場景，例如燃氣管網的數字化管理、刑偵消防現場的勘驗、建築工程的全過程管理、文物修繕保護等。這些場景對于實景三維數據有真實的業務需求，能夠改善其工作流程，而不僅僅是可視化的效果。
以現場勘驗場景為例，公安部門、消防部門每次出動時，都可以對現場進行快速采集，回去後立刻将現場還原。既可以減輕重復前往現場的負擔，又能責任判定時提高效率，保障公平。
在燃氣領網域，四維時代從安全的角度切入。通過與深圳燃氣集團合作，實施了數字賦能超大城市燃氣安全項目。不同于傳統依賴進口設備和以項目為導向的服務模式，四維時代提供了一個能夠持續更新、快速響應的系統。這一系統不僅能進行事前的災害預警，還能進行事故預演，支持高效的事故處置和搶險救災工作。這一項目最終獲得了國務院國資委首屆國企數字場景創新賽一等獎。
消防火調事故現場勘驗，圖片來源：四維時代
保持關注，放開嘗試
崔岩告訴 36 氪，三維數據始終是四維時代的核心關注點。無論是需要關注細節的小物體建模，還是對大尺度空間的精準測繪，都能實現從微米級到毫米級不等的高精度管理。
在三維數據基礎上，團隊一直在探索一些新應用和平台型產品，包括數字工業、數字文博、數字生活等。目前，團隊已經推出了四維模庫（4DModel）、四維藝術、四維 AR 及四維看展等產品。并嘗試開發基于各類設備的應用，如各類 AR/VR 眼鏡等。
并不總是如預期完美，但崔岩認為，這些探索是創新路上不可或缺的部分，也非常鼓勵團隊多去嘗試。
此外，四維時代也在國際化方面不斷探索與嘗試。在工業數字化方向，與德國企業建立了合作關系。四維時代負責提供高清度的三維視覺解決方案，德方則側重于機械臂、機器人以及 ERP 和 SAP 管理控制系統的開發和應用。
數字文博，圖片來源：四維時代
推動文博產業數字化建設
崔岩表示，研發是四維時代發展的核心競争力。截至當前，四維時代已獲得自動化三維數字建模、高精度機器視覺等 111 項核心專利，其中發明專利 45 項，國際專利 13 項，軟體著作權 214 項。
此外，公司也完成了數十萬條三維空間的數據積累，并擁有深度學習的數據訓練集。通過海量的數據庫學習，使三維空間的分布預測更加精準。
在業務推進過程中，四維時代的 AI 能力得到市場逐步認可，數字化技術已應用到全球 116 家博物館及多項重大工程的數字化建設。
