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“智慧呈现”让冬奥绚丽随处可见

2月20日,北京冬奥会即将闭幕。赛事期间,多项高技术显示手段及多种智慧呈现,使参与者的观感更绚丽、更智慧、更便捷,“科技冬奥”重点专项“雪上场馆智慧呈现与先进显示技术研发和应用示范”的具体应用(以下简称雪上智慧专项),便为其中之一

“相关成果成功研发并部署了张家口赛区‘三场一村’。”项目负责人、上海大学副研究员夏新星说,具体为智慧大脑——IBMS系统、大尺度场景AR导航系统、桌面悬浮光场三维显示系统等技术。

IBMS系统:“三场一村”智慧大脑

张家口赛区“三场一村”参与人员数量庞大,如何保障赛事安全顺利进行?

雪上智慧专项定制开发了一个智慧大脑,即雪上场馆智能建筑集成管理平台系统(IBMS)。“将所有前端系统接入物联网平台,为赛区构建起一个全息模拟、动态监控、实时诊断的数字孪生场馆园区。多层次、多角度地呈现馆内基本环境、设施设备、人员以及异常事件等场馆态势。”夏新星说。

IBMS使“三场一村”成为一个“智慧冬奥园区”,实现孪生场景中建筑、楼层、物体、道路等业务信息的查看,及公共数据含设备及管网等数据的可视化呈现。

作为安防第一道防线,IBMS所集成的视频监控系统,可及时发现不安全因素和协助处置突发事件,在低于20摄氏度的低温环境中,也能为冬奥会营造一个安全的赛事环境。

AR导航:助运动员“玩转”张家口冬奥村

每位在张家口比赛的运动员,都发现有一个智能便捷的AR导航系统。

相较传统导航方式,AR导航将路线标识与真实场景融为一体,拥有更加沉浸、直观的视觉体验。打开摄像头识别周边实景,即可轻松锁定自己的位置,输入目的地后,跟随地面上的AR虚拟箭头,即可直达目的地。

“这个专属App,是雪上智慧专项中的‘大尺度场景AR导航系统’,实现了大尺度场景下厘米级三维地图构建,解决了动态复杂场景下实现精准定位跟踪等难题。”夏新星说,专属App对古杨树场馆群地图全覆盖,提供AR导航、AR营销、AR互动娱乐、AR信息发布,让每位运动员或观众都有专属的“虚拟导航员”和“解说员”。

AR智慧导航主要面临周边区域覆盖面积大、数据采集时间短及冬奥村内建筑群风格统一,使图像精准识别难等挑战。“凭借SenseMARS(火星混合现实平台)的强大能力,项目创新地通过GPS与视觉融合的数据关联方法和参数分块优化方法,在短时间内,快速地支持了张家口冬奥村厘米级的高精度三维地图构建。”夏新星说。

更惊奇的是,运动员不用下载专属App,仅借助Web浏览器即可轻松体验,同时广泛支持搭载iOS、Android及鸿蒙操作系统的移动终端。

桌面悬浮光场,不用3D眼镜可看三维场景

国家跳台滑雪中心观众暖棚,有一个神奇的展示设置。进入暖棚,在一个桌子上,不用3D眼镜,用裸眼竟然看到一个悬浮在桌面上的虚拟三维场景,展示的是冬奥场馆及冰雪运动场景。

原来,这是雪上智慧专项研发的“桌面悬浮光场三维显示系统”,解决了三维显示数据量过大,实时高精度渲染困难,设备复杂不易维护等难题。

除国家跳台滑雪中心观众暖棚,项目共研制了两套样机,另一套在北京冬奥村北京小屋,为冬奥会运动员及观众提供全景式奥运三维展示方式,提升观赛科技感。

“这套系统令观众有更强的参与感和真实感,最重要的是摆脱了3D眼镜,能更自然地从不同角度环绕观看悬浮三维场景。”夏新星说。

来源:科技日报