来源：中国地理信息产业协会
实景三维涉及到大面积、高精度的地理空间信息数据，然而早期国内99%以上的实景三维数据制作测绘单位都基于国外软件进行三维重建，如此重要的工作大量使用国外软件，如何确保国家地理空间信息的安全？答案必定是自主可控的三维重建技术。为摆脱实景三维重建软件受制于国外的局面，武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室（以下简称实验室）教授黄先锋决定亲自下场，推动科研落地，并在实验室的支持下创办了武汉大势智慧科技有限公司（以下简称大势智慧）。
大势智慧是一家专注于真实世界三维数字化重建与应用的科创型公司，在迄今为止发展的近10年中不断突破技术瓶颈断，实现了实景三维重建技术的国产化，并以此催生出一系列可广泛应用于各行业数字化建设的服务与产品，为国家地理信息空间行业自主创新发展、实景三维中国伟大工程的建设增添“国产强心剂”。
技术突破：实景三维全流程生产链路实现国产
“当时的理论研究与行业应用存在很大脱节，而武汉大学作为测绘遥感技术研究的前沿阵地，我们有责任推动科研成果转化，让国产的摄影测量技术真正解决行业痛点，持续深化应用。”黄先锋表示，研发团队在之前就有10多年空间分析、图像处理、识别等底层算法研究和技术经验。大势智慧成立之后，得到了武大珞珈天使投资的支持，开始专注于三维重建技术的研发，经过10年的夜以继日地努力攻关，大势智慧掌握了多角度影像的国产化三维重建核心技术，解决了超大规模数据处理的难题，实现了各种国产化环境下的软硬件适配，完成了国内第一个国产化软硬件一体机的商业交付，解决了实景三维大规模数据的应用问题——实景三维数据轻量化。
基于这些自主可控的关键技术，大势智慧建立了一套全国产的实景三维数据生产全流程软硬件产品体系，覆盖数据采集、自动三维建模、模型后处理、展示质检、成果汇交、数据管理全流程，同时与国产的地理信息平台打通，实现三维重建软硬件的国产化替代和大规模数据应用。截至目前，大势智慧利用国产化三维技术与产品已经为国内90%以上的测绘院提供了相关服务。
自主可控的实景三维全流程生态体系
值得一提的是，大势智慧核心软件“重建大师”能够支持超大规模自动化三维模型重建，无论是在建模效率还是建模质量方面，都已全面超越了国外同类型软件，打破了国外三维重建软件垄断国内市场的被动局面。
目前，重建大师已升级迭代至6.2版本，实现了包括麒麟操作系统、海光CPU、摩尔线程显卡、中科曙光DCU计算卡等各种国产软硬件环境适配，能够用全国产设备实现大规模三维场景的高效率自动化建模，保障了我国的地理空间数据安全和生产过程的自主可控。为满足加快推进实景三维中国建设的需求，重建大师还推出了卫星版，支持多源多角度卫星影像三维建模，建模效率高达600km²/节点/天，这一技术的实现，不仅为城市三维模型LOD1.3 提供数据基础，更加速了全球范围实景三维模型的快速构建。
需求牵引：打造信创三维重建装备
在推动三维重建底层技术自主研发创新的同时，大势智慧积极响应国家推进测绘地理信息技术全面信创的号召，积极打造国产化三维重建装备，尤其是在算力层面，三维重建对算力硬件的存储速度、网络带宽的要求都很高，需要达成软件、硬件、网络、存储之间的最优搭配和协调。
去年，大势智慧推出了符合信创要求的软硬一体高效集群建模解决方案——重建农场信创版（以下简称信创农场）。
重建农场信创版
信创农场是大势智慧联合国产处理器与操作系统共同打造的一款数据中心机房标准算力设备，以多核心、高主频、全生态的CPU和高性能DCU，轻松实现超大规模的集群运算，在满足信创要求的同时，可助力用户高效完成实景三维建设任务。
据黄先锋介绍，信创农场一经推出，就以极致高效的重建算力和安全可信的生产运行环境吸引某省第一测绘院采购并用于项目生产。以该用户单位的实际生产项目为例，对中心城区面积为6平方公里、地面分辨率为1.5厘米的3万张影像进行三维重建，用时仅不到1天。
目前信创农场已成功实现了与麒麟系统的功能、性能、兼容性及可靠性适配。在信创环境下运行重建大师，实景三维模型数据生产处理等操作均可高效完成。
重建大师运行于麒麟系统（硬件为国产 CPU）
“国产信创产品目前基本上是用于政务办公等基础场景，而用于实景三维建设这类高性能计算场景的装备在性能调试方面还不够完善，尤其是不同的CPU和操作系统之间存在适配性问题，这需要进行复杂的测试与验证工作。因此针对重建农场信创版这款装备，我们在选型调研、测试验证等各方面都做了很多投入，通过大量的测试工作来对各类国产化零部件产品与软硬件进行整合优化，提升国产产品的核心竞争力。”黄先锋说，重建农场信创版是将国产的软硬件协同构建的国产化最优方案。当前，大势智慧正在持续打造实景三维数据生产全流程信创产品体系，保证国产化三维重建信息技术体系的自主可控与安全可靠。
行业落地：实景三维不仅好看还好用
实景三维数据真正价值的发挥归根结底需要体现在行业应用上，但这一过程对于大势智慧乃至整个行业来说任重而道远。
黄先锋认为，随着算法能力和自动化程度的提升，测绘地理信息的专业技术的使用门槛在逐渐降低，其应用日益广泛。一方面，要想服务于更大的行业领域，测绘地理信息行业必须要向泛测绘转型；另一方面，要将测绘这项技术能力与泛测绘行业的一线应用需求进行结合，形成标准化的解决方案。简单来讲，就是将单一的技术与多元的场景进行结合，在实际应用中寻找自己的价值。
在文化遗产数字化保护与传承方面，大势智慧发挥出了三维重建数字化技术的价值。云冈石窟是中国规模最大的石窟群之一，对于云冈石窟的保护与修复关乎着世界文化遗产的传承与发展。大势智慧采用三维激光扫描、近景摄影测量等技术，参与了云冈石窟第16窟的数字化重建保护工作，对洞窟进行全方位、非接触式的采集，同时助力云冈研究院建立了完整的石窟数字化档案。据统计，单单数据采集阶段就共计拍摄了33.7万张高清影像，最终生成石窟三维模型体量高达560GB。
云冈石窟第16窟模型截图
由于石窟模型数据量庞大，模型在展示和浏览时加载速度缓慢，甚至出现延迟过高、掉帧、页面崩溃等情况。因此，模型建成后的石窟数据量简化工作也相当重要。
“我们通过轻量化技术将原本560GB的模型压缩至9.9GB，轻量化率达到98.2%，让这种超大规模的石窟场景在手机、平板电脑、PC端上随时打开，并且能够快速浏览。”黄先锋说，轻量化技术为文物的展示传播提供了有力支撑，在保持视觉效果的情况下，做到文化遗产模型的 “减量不减质”，降低实景三维数据存储传输成本、提升多端展示浏览体验。让文化遗产数字化成果“走出硬盘”，“飞入寻常百姓家”。
云冈石窟轻量化前后对比
前不久，大势智慧正式推出轻量大师软件，进一步降低了轻量化技术的使用门槛与用户门槛，解决实景三维应用难的问题。
从提供完整的服务到提供成熟化产品，从新型基础测绘、实景三维中国建设到智慧城市、智慧水利、国防军工、乡村规划、建筑施工，甚至是考古、农业等多个行业领域，均能看到大势智慧的身影。黄先锋表示，大势智慧将三维重建技术这项通用性极强的基础性技术与行业需求打通，并根据不同的应用场景需求打磨出一系列标准化的解决方案，让实景三维数据底座更好服务用户，赋能行业应用。
部分行业标杆案例
技术与应用结合、需求与行业打通，是测绘地理信息技术升级与转型的必经之路。当前，测绘地理信息行业从测绘走向泛测绘这一说法已屡见不鲜。
当谈及测绘发展如何从测绘走向泛测绘时，黄先锋表示“测绘地理信息必须要转型，要向泛测绘走，这是一方面；另外一个方面，如果进入了泛测绘等其他领域的赛道，那么就要深深地把测绘本身能力与其他行业的需求结合，去适应一线的需求，从真正跟行业需求结合中找到解决方案，形成标准化的解决方案，这样才能够降低成本，提高用户体验。此外，测绘行业应该走出舒适区，拥抱人工智能，将人工智能与现有的技术与业务相结合，找到新的增长点。”
躬耕创新：专注底层研发与行业应用
去年，大势智慧接连获得国家级专精特新“小巨人”企业、测绘科技进步一等奖、地理信息科技进步奖一等奖等荣誉，代表了行业对大势智慧的市场影响力的肯定，以及保持底层技术专注与创新的认可。
第一届中国测绘地理信息大会颁奖现场
硕果的背后是对创新的不断努力与钻研。黄先锋表示：“大势智慧孵化于武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，实验室的先进理论和前沿思想一直指引与支持着大势智慧向正确的科研方向发展。因此我们公司是坚持以科研创新为主，目前我们的研发团队是由8名专职博士领衔带队，我们一直专注于底层技术研发工作。”
那么，未来企业创新的出路在哪里，大势智慧如何破局？黄先锋指出：“创新不是埋头做事情、闭门创新，而是需要接受市场的反馈与需求，通过市场、客户、用户链接，有针对性地去进行迭代性创新；同时创新需要站在更高、更长远的维度去思考，用对实景三维未来发展方向的洞察来牵引当前科技创新发展的方向”。
展望实景三维的未来发展方向，黄先锋认为实景三维短期内是一个快速进行数据底座和技术体系建设的过程，很快便会进入到实景三维的更新过程。因此，实景三维数字底座的应用非常关键，实景三维未来的发展方向是深入行业，针对不同的需求进行应用和布局。
“作为科创企业，大势智慧将持续加大技术投入，拥抱人工智能，从倾斜摄影测量、数据处理、自动化三维重建、实时三维建模，甚至是多机器人协同建模等一系列技术进行持续研发。以国产化的实景三维建模能力，积极探索各类场景应用，让实景三维真正用起来。同时深化文化遗产数字化保护，服务更多的遗址和景区，发掘、弘扬中华文化之美；在泛测绘领域，我们也将持续探索国防、水利、教育等不同方向的行业应用，让国产化技术真正触达到各行各业，为国家在实景三维领域内的技术应用和推广方面做出大势智慧自己的努力。”黄先锋说到。
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