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前三篇數(shù)據(jù)可視化文章，主要從設(shè)計(jì)理念與方法的層面介紹了數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)，這篇文章將以城市數(shù)據(jù)可視化為例，與大家分享3D城市數(shù)據(jù)可視化如何助力智慧城市建設(shè)。（PS：本文討論的智慧城市包含并不限于智慧交通、智慧醫(yī)療、智慧建筑、智慧小區(qū)等領(lǐng)域）

一、智慧城市與3D城市數(shù)據(jù)可視化

智慧城市是運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、空間信息集成等新一代信息技術(shù)，促進(jìn)城市服務(wù)、管理、建設(shè)等進(jìn)入智慧化的模式。

拋開技術(shù)層面，從文字層面理解智慧城市的內(nèi)涵，“智”指智能化，自動(dòng)化，代表智商；“慧”指人文化、創(chuàng)造力，代表情商。

從擬人化層面理解智慧城市的構(gòu)成，人物的“骨骼”對(duì)應(yīng)的是城市生活的空間，城市的外在要素，如：建筑、路網(wǎng)、江河湖泊、山脈、草地等；“感知系統(tǒng)-五官”對(duì)應(yīng)的是具有感知功能的傳感器；“神經(jīng)系統(tǒng)”對(duì)應(yīng)的是傳感器和其他通信基礎(chǔ)設(shè)備形成的網(wǎng)絡(luò)；“間質(zhì)組織”對(duì)應(yīng)的是各種數(shù)據(jù)流；最重要的“大腦”對(duì)應(yīng)的是具有AI能力的大數(shù)據(jù)計(jì)算中心。

本文接下來的內(nèi)容將圍繞智慧城市的“骨骼”可視化設(shè)計(jì)展開，通常地理信息數(shù)據(jù)展示方式有：2D/偽3D地圖、3D城市模型。

由于3D城市模型在展示智慧城市方面有其得天獨(dú)厚的優(yōu)勢（展示效果震撼，視覺風(fēng)格具有科技感，時(shí)空全方位展示，真實(shí)直觀），以下文章內(nèi)容將聚焦于：基于3D城市模型的智慧城市類產(chǎn)品可視化設(shè)計(jì)。

二、智慧城市完美呈現(xiàn)——城市建?？梢暬?/h2>

三維城市模型是在二維地理信息基礎(chǔ)上制作出三維模型，經(jīng)過程序開發(fā)，可支持用戶交互操作，得到一種真實(shí)、直觀的虛擬城市環(huán)境的感受。

一般從三維建模到最終城市效果呈現(xiàn)的過程大致如下：

1. 白模：根據(jù)地圖數(shù)據(jù)批量生成粗略的方盒模型，可以稱之為城市白模。百度、高德等地圖服務(wù)商有路網(wǎng)信息和城市模型，但是不免費(fèi)對(duì)外開放，可以花錢購買或者通過第三方獲取所需地圖數(shù)據(jù)。
2. 精模：在生成的白模基礎(chǔ)上，手動(dòng)構(gòu)建特殊建筑或者需要精細(xì)展示的建筑模型，置于城市模型中的相應(yīng)位置（由BIM數(shù)據(jù)生成的精準(zhǔn)模型也可以與城市模型融合展示），增加模型展示的精致感與真實(shí)感。
3. 渲染：渲染可以提高城市模型的精度與材質(zhì)感，根據(jù)應(yīng)用場景與產(chǎn)品定位，渲染出不同視覺風(fēng)格的城市模型，還可以設(shè)置不同的環(huán)境場景，如白天/黑夜，雨雪/天晴模式等。
4. 動(dòng)效：添加城市模型的動(dòng)效，使得城市中的重要元素更加突出，模型展示具有動(dòng)態(tài)感，也可以讓觀賞者的視野更加開闊，展示的數(shù)據(jù)更加全面。
5. 音效：聽覺作為視覺獲取信息通道的補(bǔ)充，合適的音效可以調(diào)動(dòng)觀賞者的情緒，增強(qiáng)智慧城市可視化的場景融入感。

3D城市模型效果片段

三、智慧城市真實(shí)呈現(xiàn)——傾斜攝影建模

1. 傾斜攝影的概念與特點(diǎn)

傾斜攝影技術(shù)通過在同一飛行平臺(tái)上搭載多臺(tái)傳感器，同時(shí)從一個(gè)垂直、四個(gè)傾斜等五個(gè)不同的角度采集影像，將用戶引入符合人眼視覺的真實(shí)直觀世界。傾斜攝影模型可以獲取更加精準(zhǔn)的地理信息，給用戶帶來更加真實(shí)的視覺體驗(yàn)。此外，利用航拍大規(guī)模成圖的優(yōu)點(diǎn)和傾斜影像批量提取與處理的方式，有效降低城市三維建模的成本。

2. 數(shù)據(jù)與傾斜攝影模型融合展示

將傾斜攝影采集到的影像轉(zhuǎn)換為地理信息數(shù)據(jù)后，可以與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，視頻&圖片類非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，地形、白模等空間數(shù)據(jù)高精度融合，并提供業(yè)務(wù)層應(yīng)用展示。在智慧城市領(lǐng)域，將傳感器、音/視頻采集設(shè)備感知到的數(shù)據(jù)與傾斜攝影形成的數(shù)據(jù)模型相融合，可以廣泛應(yīng)用于智慧城市、智慧園區(qū)、智慧校園、智慧小區(qū)。

傾斜攝影模型

四、智慧城市盡在眼前——全景攝影

1. 全景攝影簡介與應(yīng)用

全景攝影，是指利用攝影的記錄功能將現(xiàn)場環(huán)境360°全面、真實(shí)地記錄下來，再通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行后期處理，以實(shí)現(xiàn)三維的空間展示，用VR設(shè)備觀賞體驗(yàn)效果最佳。全景攝影廣泛應(yīng)用于房屋銷售、旅游風(fēng)景區(qū)、賓館/酒店展示。

由于VR設(shè)備的局限性，當(dāng)前市面上相關(guān)產(chǎn)品大多數(shù)以全景圖片的形式在手機(jī)或PC上展示，如：貝殼VR看房。（PS：VR/AR類產(chǎn)品體驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容將會(huì)在接下來的文章與大家分享）

VR樣板間——全景圖片

2. 全景攝影采集智慧城市數(shù)據(jù)

隨著5G通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，想象一下VR全景運(yùn)用在智慧城市中會(huì)有何種表現(xiàn)。筆者參與過一個(gè)概念智慧城市展示類項(xiàng)目，以VR設(shè)備為載體，以全景視頻為展示方式，引導(dǎo)觀賞者置身于城市之中，體驗(yàn)身臨其境的感受。

通過全景相機(jī)拍攝、后期處理、特效合成、沉浸式體驗(yàn)開發(fā)等流程，展示出了一座人工智能、萬物互聯(lián)的未來智慧化城市，借助VR設(shè)備的沉浸式體驗(yàn)，讓真實(shí)生活化的智慧城市盡在眼前。

VR360°全景視頻片段

五、智慧城市模型與數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)

智慧城市涵蓋的領(lǐng)域非常多，核心數(shù)據(jù)有：人口、單位、建筑、車輛、軌跡、污染物、生態(tài)等?？梢暬O(shè)計(jì)師需要選擇合適的數(shù)據(jù)，并與城市模型融合設(shè)計(jì)可視化效果。

1. 合理篩選智慧城市的數(shù)據(jù)信息

在設(shè)計(jì)智慧城市類可視化產(chǎn)品時(shí)，可以根據(jù)具體產(chǎn)品需求和資金預(yù)算，選擇合適的地理信息可視化方式。選定地理信息可視化方式后，需要將用戶關(guān)心的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)恰到好處地展示出來。如何發(fā)現(xiàn)用戶與數(shù)據(jù)詳見《數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)（3）： 設(shè)計(jì)思維下的可視化設(shè)計(jì)流程》，數(shù)據(jù)信息的篩選原則詳見《數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)（2）：可視化設(shè)計(jì)原則》。

2. 數(shù)據(jù)展示與城市模型融合

業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與城市模型融合的可視化設(shè)計(jì)需要注意：

1. 根據(jù)可視化故事腳本，將篩選后的數(shù)據(jù)可視化為合適的視覺通道置于城市模型中，推動(dòng)可視化故事的發(fā)展；
2. 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)展示，配合動(dòng)效與光影效果，體現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性與即時(shí)性；
3. 結(jié)合可視化圖表分析宏觀/同緯度的數(shù)據(jù)，得到規(guī)律性的結(jié)論；
4. 搭配因地制宜的背景音效，增強(qiáng)智慧城市場景的真實(shí)感和親切感。

此外，3D模型優(yōu)越的視覺表現(xiàn)會(huì)轉(zhuǎn)移觀賞者對(duì)數(shù)據(jù)本身的注意力，容易掩蓋數(shù)據(jù)本事。如何在保持3D城市模型視覺沖擊力的同時(shí)讓觀賞者不忽略關(guān)鍵數(shù)據(jù)的展示，達(dá)到城市模型展示與數(shù)據(jù)可視化展示的平衡，也是設(shè)計(jì)師們需要重點(diǎn)關(guān)注的。

PS：此篇文章僅是筆者作為一名交互設(shè)計(jì)師的見解，相關(guān)跨領(lǐng)域的知識(shí)專業(yè)性不夠，如有不足之處還望前輩/大神指正，筆者會(huì)繼續(xù)修正與完善后續(xù)內(nèi)容，充實(shí)個(gè)人知識(shí)體系。

作者：Nemo，一名在一線奮戰(zhàn)4年的交互設(shè)計(jì)師，執(zhí)著于搭建個(gè)人知識(shí)體系

本文由 @Nemo 原創(chuàng)發(fā)布于人人都是產(chǎn)品經(jīng)理。未經(jīng)許可，禁止轉(zhuǎn)載

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