CIM大场景数字孪生可视化 | 眸瑞数字孪生解决方案

随着物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术的发展，城市三维空间数字孪生正成为国家数字化转型的新焦点。CIM平台作为表达和管理城市三维空间的基础平台，是城市建设基础性关键性的信息基础设施，取得了“1+1+1+5”建设成果，即建立一套 CIM 标准规范、汇聚一张 CIM 数字底图、搭建一个 CIM 基础服务平台、打造五个 CIM+ 智慧应用，为新城建试点和“一脑赋能、数惠全城”提供了有力支撑。

| 政策助推

2021年3月，《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二O三五年远景目标纲要》完善城市信息模型平台和运行管理服务平台，构建城市数据资源体系，推进城市数据大脑建设，探索建设数字孪生城市。

2022年2月，住房和城乡建设部正式发布了《城市信息模型基础平台技术标准》（CJJ/T315-2022），自2022年6月1日起实施。该标准旨在规范城市信息模型基础平台建设，推动城市建设、管理数字化转型和高质量发展。

2022年6月，《国务院关于加强数字政府建设的指导意见》要求推进智慧城市建设，推动城市公共基础设施数字转型、智能升级、融合创新，构建城市数据资源体系，加快推进城市运行“一网统管”，探索城市信息模型、数字孪生等新技术运用，提升城市治理科学化、精细化、智能化水平。

| 行业痛点

目前CIM大场景运维基本涵盖城市土地规划、管网监测、智能建造系统等大型系统，这些复杂的系统，让大部分开发及管理人员焦头烂额，在项目推进过程中往往存在以下典型问题：

• 多源异构实景三维数据如何一体化衔接融合？

城市三维数据种类多样，且各地多按照分阶段、分批次等模式开展数据的采集建设工作，数据成果由多家厂商生产，数据分散、格式不一、来源多样。解决因此而产生的数据兼容性问题，需要通过一系列的数据转换处理工具，实现对多源数据成果的统一衔接融合，才能建成标准规范的城市级三维数据库。

• 超大规模实景三维数据如何高效管理更新？

大场景三维数据体量庞大，且不同数据内容更新频率、更新方式存在差异。针对各类城市级三维数据成果管理和更新维护需求，需要解决超大规模数据组织存储管理的难题，突破小数据量数据管理技术效率较低、稳定性较弱等瓶颈，还要实现对超大范围城市三维数据成果的一体化组织存储与高效管理，通过健全数据更新机制来保障数据成果的时效性。

• 海量数据成果如何高性能承载、便捷化应用？

为满足用户对响应实时性越来越高的要求，需要突破传统数据调用处理方式效率低下、无法支撑高并发且容易导致算法性能陷入瓶颈等限制，实现对海量数据成果高性能调用、秒级加载。同时，还要解决小数据量数据应用产品功能有限、以看为主、难以实用等难题。为此，通过构建通用性、基础性的数据融合平台，内置丰富的数据服务、空间分析、专题应用定制等应用服务算子，实现对用户三维服务需求的敏捷响应、动态组织。

如何解决CIM大场景管理的难题？眸瑞科技基于数字孪生引擎AMRT3D，运用数字孪生、大数据等技术，建设了CIM大场景数字孪生可视化解决方案，旨在提升CIM应用管理水平，打通技术瓶颈，加强和提升整体运营管理能力。

01 实景三维全局能力打造

1）城市级场景宏微观一体的高逼真渲染

AMRT3D引擎是一款融合了眸瑞科技的AMRT格式与轻量化处理技术为基础，以降本增效为目标，支持多端发布的一站式纯国产自研的CS架构项目开发引擎。引擎包括场景搭建、UI拼搭、零代码交互事件、光影特效组件、GIS/BIM组件、实时数据对接等多种功能。支持集成 CIM 场景中地形、地貌、建筑物等基础设施信息，结合纹理、材质、光照等视觉信息，采用 PBR、LOD、光栅化等渲染技术，呈现出高逼真的三维场景和实时动态光影效果，最高支持 4K60 帧分辨率和帧率。

2）多源异构数据一站式融合，轻量化处理

融合 GIS、倾斜摄影、BIM 等多源异构数据，支持 84 类 3D 格式转化，采用自研轻量化格式进行管理保存，实现数据存储空间减小 10 倍、大模型运行速度提升近百倍。

3）全方位时空分析

支持用户在 CIM/BIM 场景搭建时所使用到的各类时空分析功能，以综合的UI 功能套件形式进行整合，达到零门槛支持使用，满足各类真实 CIM/BIM 场景时空分析需求。

4）模块化、组件化、零代码应用开发

对数字孪生可能需要的能力都进行了模块化封装，免除用户二次开发该类功能需求的过程，快速构建专业应用。

02 全自动轻量化和全场景适配

全自动模型轻量化引擎：集成网格减面、贴图、实例化、贴图合并、多层次细节、切块分层、网格数据清理、数据压缩和模型格式转换处理等核心算法，具备单模型、BIM/CAD模型、倾斜摄影模型以及蒙皮动画模型等全场景适配能力。

03 核心功能集成

1）构建全息透视的数据场景

融合多规合一数据、管控要素、城市精模、地下空间数据和 BIM 数据等，实现二三维一体化、地上地下一体化、室外室内一体化。
2）三维模型与信息全集成
提供挂接信息到三维模型的能力，用户可根据自身业务的需要挂接不同的信息，实现物联网感知数据、公共专题数据、业务数据等与三维模型的关联集成。
3）可视化数据分析

支持二三维一体的可视化分析能力，实现宏观、中观、微观、建筑单位等不同维度的分析，包括二三维缓冲区分析、叠加分析、空间拓扑分析、通视分析、视廊分析、天际线分析、绿地率分析、日照分析等。

4）城市级场景模拟仿真
从建筑单体、社区到城市级别的模拟仿真能力，支撑城市设计、绿色建筑、智慧社区、智慧管网、城市体检等典型场景应用。
5）视频融合
对接入视频实现自动投影、校准、畸变纠正等摄像测量学算法和多视频衔接的融合，为智慧城市更多应用场景夯实了基础。