3D技术带你体验智慧城市

　　在近日举办的2011中国3D技术与创意博览会上，“科技与文化的融合”及“3D文化创意”成为专家学者热议的话题。3D技术在虚拟现实等领域的最新应用和未来发展趋势怎样？如何加快3D等高新技术与文化创意产业的融合？

　　杨 军：北京市朝阳规划艺术馆馆长、理学博士、资深规划专家，国内首家3D体验中心创意基地创始人，2011中国3D技术与创意博览会总策划。

　　技术影响无所不在

　　记者：您是怎样理解3D技术概念的？3D对我们的生活产生了怎样的影响？

　　杨军：3D（three-dimensional），主要指基于电脑、互联网的三维数字化技术，或称为三维仿真技术，并与人类的真实视觉相结合，包括3D软件技术和硬件技术。具体包括3D软件行业、3D硬件行业、数字娱乐行业、制造业、建筑设计、虚拟现实（模拟演示）等。

　　随着3D立体视像与计算机技术等不断取得突破性进展，3D立体技术和产品正革命性地影响和改变着人们的沟通、工作和生活方式。实际上，3D技术已应用在我们日常生活的各个领域，广泛应用于电影电视业、建筑设计、工业设计、医疗、测绘等领域。如汽车、飞机、家电、家具等实物设计生产，也有面向人与环境交互的虚拟现实的仿真和模拟等。比如建筑设计，从上世纪90年代末期以来，CAD软件和3DMAX技术就替代了传统的喷绘，包括中央电视台新址、鸟巢、水立方、中国尊等的建设都在完工前让公众“看”到其建成效果。谷歌、微软等IT巨头也不断加大在3D地图、虚拟现实等3D前沿应用的研发和投入。

　　科技改变着生活方式，信息技术发展在真实世界之外创造了虚拟世界，即时通讯工具和微博紧接着改变及创新人与人的社交方式，电影《阿凡达》在某种程度上成为了进入3D时代的符号，3D技术将人类真实视觉和虚拟画面最大限度地结合在一起，革新了人与环境交互的方式。

　　记者：3D技术的发展将为相关产业带来怎样的机遇？

　　杨军：电影《阿凡达》的热映，使得业内人士迅速意识到这一新领域的市场价值。2010年《阿凡达》仅在中国上映首周的票房就达4020万美元，约合人民币2.7亿元，第一轮全球放映就刷新了电影票房历史纪录。《阿凡达》揭示了3D的三个层次，一是用动画技术对潘多拉星球进行三维仿真制作；二是观众在影院中感受的立体影像效果；三是人类意识进入阿凡达体内的虚拟现实体验，其实这是人与环境交互的高级境界。巨大的经济利益激起市场对3D技术新的追求浪潮。

　　《阿凡达》的火爆，带动了整个3D产业链的发展。3D产业链中的电影、电视节目、广告行业，包括硬件制造厂商都获得巨大的市场利益和发展空间。3D技术的迅速发展和技术革新，加快了传统信息化与工业化的融合速度，并在原有技术的基础上带来了产业升级，同时也给相关产业提供了难得的发展机遇。

　　目前，虽然3D在大多数消费者眼中还仅仅是一种概念，但由此产生的3D立体产业发展将会是一场划时代的革命，越来越多的3D显示产品进入家庭，3D内容制作也将占据越来越高的比例，这是一个不可逆转的发展趋势，随着技术的不断进步，3D将成为整个显示产业未来发展的重要支撑点。

　　支撑城市精细化管理

　　记者：您所在的朝阳规划艺术馆是科技与文化成功融合的新兴文化创意示范基地，对于它而言3D技术有何意义？

　　杨军：3D技术对朝阳规划艺术馆的真正含义就是为城市与公众的对话搭建了全新沟通途径，真实反映未来城市愿景。这种创新发展模式正是“人文北京”建设目标的一种具体体现。

　　得益于3D技术的成功应用，我们的“3D体验中心”创意基地才得以顺利诞生，今后将继续依托3D技术打造一个以3D为主题的科学技术与创意文化融合发展的实验公共服务平台，展示最前沿的3D技术，促进3D技术与创意的结合，培育出具有中国文化内涵的新文化业态。

　　记者：3D技术在城市规划展示上的应用是否会给人们带来不同的体验？主要表现在哪些方面？

　　杨军：基于GIS系统的三维技术让城市规划展示更精确、更真实。如3D技术与创意的结合促使了朝阳规划艺术馆数字沙盘的诞生，这是全国首创的数字沙盘。利用3D技术创造数字沙盘，不仅可以保留传统实物沙盘的基本功能，还能实现动态演示、实时更新、快速查询，还可以方便地进行参数修订以获取更加丰富的演示效果。

　　传统模型沙盘与数字沙盘的区别有以下几点：一是从固态到动态。二是从静止到互动。数字沙盘提供了观众和沙盘之间进行互动的可能性。三是从固化到可以更新。

　　记者：现在很多地方在提智慧城市的概念，您觉得3D技术在城市规划建设中会起到什么样的作用？

　　杨军：基于3D技术的虚拟现实技术,能在虚拟环境中通过动态交互方式对整个建筑或城市进行全方位研究，并且能加注社会经济信息，构建数字城市的基础平台，让城市发展愿景也可以实现数字化和可视化，有助于更好展示城市现状与规划发展。

　　我认为，3D技术的使用，实际上可以用几个词来概括：空间虚拟化、对象标识化、数据矢量化和形象三维化。第一，空间虚拟化。通过3D技术，构建一个虚拟化的空间。第二，对象标识化。3D与GIS技术的结合能够承载海量的城市数据，并把重要信息标示出来。第三，数据矢量化。三维形象的每一个点都是一个空间坐标点，矢量数据也是一个三维空间数据。第四，形象三维化，大量的三维空间数据最终构成了一个三维数字城市图景。

　　3D技术将为城市精细化管理提供重要支撑。

　　首先，3D技术能为我们的城市建设与管理创造一个虚拟空间，以三维仿真方式再现现有城市建筑，提供未来城市镜像、承载大量社会经济信息，从而实现对城市的智能化管理。3D技术承担真实视觉与虚拟画面进行交互的载体功能。

　　其次，3D技术有助于城市精细化管理，对城市的矢量空间数据，包括地下管线在内的市政管网得以在虚拟空间里真实呈现，实现数字化管理。在防灾减灾和人防设计上都能起到很好的补充作用，有利于合理配置城市资源、节约城市开发成本和控制城市无序发展。

　　第三，城市信息化将带来城市服务型产业的加速增长，提高和改善人们的生活水平。3D技术的发展，即空间虚拟化为公众参与城市规划和管理，更直观、更清晰地了解城市的发展和建设，为提高城市规划的公众参与度，提供了技术支持和实现手段。

　　普及应用前景广阔

　　记者：3D产业未来的发展前景怎样？3D技术什么时候能够普及？

　　杨军：3D是推进工业化与信息化“两化”融合的发动机，拥有极为广阔的发展空间。3D立体影像产业将成为中国“十二五”主要的发展产业之一。未来3D的发展取决于3D硬件产品和3D软件技术的创新和突破。例如3D电视、3D扫描仪等设备的研发和更新换代，VR虚拟现实技术、WEB3D等技术的延伸和扩展等。

　　英国未来咨询（Futuresource Consulting）公司发布的《“3D冲击波”报告》认为，全世界有望在未来3至5年内全面进入3D时代，3D有望实现成功的商业运营,未来5年3D市场的发展可以分为两个阶段，第一阶段从2009年到2011年，被称为“酝酿阶段”，3D电影得到发展和市场认同，3D影院得到扩展，电视机厂商开始跟进多格式的“3D电视机”，视频点播运营商开始推出3D电影、音乐会以及运动节目，3D电脑游戏继续大行其道；2011年后全球将进入“渗透阶段”，3D影片将通过“蓝光光盘（50GB容量的光盘）”，重新发行泰坦尼克号等经典大片，运动节目、野生动物纪录片、电视剧等也涉足3D领域。到2012年，预计超过10%的发达国家家庭将拥有3D电视。

　　通过多元化的合作，中国3D整体产业链的各个环节正在逐步完善。设备制造商和内容提供商都开始发挥自主创新优势，瞄准3D市场，积极研发新产品、新技术、新方案，抢占中国3D消费市场。

　　记者：那么，3D技术最终会给老百姓的生活带来什么样的实惠与好处呢？

　　杨军：3D硬件产品的不断更新和发展促使3D技术越来越简单化和大众化，虽然裸眼3D技术目前还没有成熟，但科学家们也在尝试利用全息成像技术来实现立体效果，让观众摘下3D眼镜直接观看立体电影。而3D电视的出现和普及也必将助推3D技术的发展。终有一天，好莱坞电影中里用手触控全息影像，在家中观看3D真实画面的情况将会出现。

　　数字影视娱乐其实只是3D技术应用的一个方面，3D技术在城市规划、建筑设计、医疗、军事、科研、工业、文化、教育、娱乐等许多领域都有着极其广阔的发展前景。

　　3D技术可应用于城市规划分析和管理，实现对重大项目方案的评估以及城市发展决策支持，实现规划多方案比较、规划建筑高度的实时控制、城市景观分析、日照分析等。同时，未来城市防灾减灾管理，都可以通过虚拟现实技术支持的数字城市平台来实施。以朝阳规划艺术馆的数字沙盘为例，未来我们将利用3D技术发展对数字沙盘的硬件和软件进行更新，从城市外景向建筑内部场景开发，从地面建筑向地下空间扩展，使数字沙盘能够承载更多的社会经济信息；尝试对真实世界进行虚拟管理。

　　此外，随着物联网的发展，城市的信息化建设也在从数字城市向智慧城市迈进，3D技术与物联网技术结合，可通过传感获取实时城市状态信息，在虚拟空间中予以实时呈现，从而实现对数字城市的实时监控和智能化管理。总之，未来3D技术的发展不仅仅是一种未来城市发展愿景的呈现，更多的是对城市进行精细化管理，让普通老百姓更加便捷地参与到城市建设管理中，不断提高城市生活的质量和水平。