實時航拍完善數碼分身 (鄧淑明博士)
本文作者鄧淑明博士,為香港大學工程學院計算機科學系、社會科學學院地理系及建築學院客席教授,為《信報》撰寫專欄「科網人語」。
源自飛機和汽車製造業的「數碼分身」(Digital Twins),近年在包括建築工程、城市規劃、救災行動和環境保育等其他範疇也同樣大行其道。
數碼分身透過複製現實世界的模樣,這可以是建築工地,或者複雜的城市景觀甚至整個國家,配合實時互動的數據來塑造高度準確的三維(3D)模型,藉以評估不同方案的可行性或提升管理效率。由於數碼分身需要集合多個來源的數據,地理資訊系統(GIS)順理成章作為重要的技術基礎。
時至今天,數碼分身再進一步。隨着無人機和飛機攝取的航拍影像、近地軌道衞星(Low Earth Orbit Satellite)圖像,以及光學雷達掃描(LiDAR Scans)的普及,加上影像細緻度以厘米計,能把整個世界的靜態圖片轉化為動態數碼影像,令數碼分身變得更精準完善。因此有研究指出,實景擷取的需求使航拍影像市場逐步擴大,預期該市場規模會從2017年的14億美元,上升到2025年的40多億美元,增幅近3倍,ArcGIS Reality這些嶄新應用正好應運而生。
ArcGIS Reality這嶄新攝影測量軟件,能全方位提升數碼分身與真實世界的互動對應。它收集、處理和分析無人機和航拍圖像,連同其他實時傳感器的數據,與傳統GIS數據(例如地下管道、交通燈分布、天氣變化等)相結合,轉換成高度精確的地圖和3D模型,方便為整個建築工程、城市和國家進行實景測繪,同時可視化的資訊更易與人共享,便利多方協作或與公眾溝通。
建築工程媒體AEC Magazine形容,ArcGIS Reality既兼容實時資訊,包容上天下地甚至深入地底的動態數據,並能與建築訊息模擬(BIM)結合,使3D模型栩栩如生,這才堪稱真正的數碼分身,更能有效地協助當事人做出與設施相關的重要決策。
例如一個在美國得州休斯敦地區、名為「得克薩斯海岸」(Texas Coast)的項目,以實際美元計算,是該國有史以來最大的土木工程項目,甚至比巴拿馬運河還要大。項目是建造一系列堤壩和船閘來保護休斯敦海岸,以保障地區安全和區內的石油工業。當局在建造堤壩之前,需要對整個地區的地形進行3D測繪,ArcGIS Reality可以把所有資訊整合到一個平台上處理。
隨着我們繼續利用GIS和數碼分身,並且不斷引入新一代的技術,對建築工程、城市規劃和環境保育的效能都可大幅提升,這不正是我們期望數碼轉型帶來的效果嗎?
(編者按:鄧淑明博士最新著作《你未來就緒嗎?》現已發售)
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