他用数字精准复刻了三维世界:能做AI的视觉神经和物联网的基础

  

试想一个场景,当某个位于城市中心的变电站发生火灾,消防队需要增派消防车到现场。

此时,决策者需要迅速解决一系列问题:安排哪种型号的消防车、车辆限高多少、限长多少;如何选择车辆最优进入路线、车辆停靠安全位置;人员如何撤离、应急人员目前在哪里、应急人员当前处于什么的实际场景视野,现场损失情况等等……

各行各业的生产环境中,还有很多场景的实地站点和电力行业的变电站、核电站等等一样,分布在大范围的地域,一旦发生问题,专家到达现场的成本和时间代价很大。如果没有亲临现场,又不得不花费巨大的沟通成本 在“描述环境”上。

一家叫维坤科技的创业公司,正在尝试通过数字化的手段,解决上述难题。维坤的主要产品是一套三维实景数字化智能平台。它能对真实世界的空间坐标、空间距离等实现高精度实景复制,并用可视化的方法远程展现。其中所谓的“实景复制”与传统的三维建模有着巨大差异:它是带有数据比例的实际场景重现。你可以在模型中任意选择两个点,很容易的就能获得两点之间的距离,相对水平位置的角度等等。

通过这套系统,专家团队就可以做到远程控制,了解实景,了解数据,做远程决策。

维坤智能科技(上海)有限公司成立后专注于实现场景与数据融合技术的研究与应用。创始人胡友福在远程通讯和视频技术领域有着丰富从业经验。维坤也是上海世博会部分场馆的合作伙伴。在世博会期间,胡友福有机会观察到了大量的创意科技和方向,其中VR和AR在内的各类技术创新给他留下了深刻影响。

  

  维坤智能科技创始人胡友福

“当时世博会看到的一些技术,像清明上河图,看着是很好看,视觉效果没问题;但光好看没用,技术是为了解决问题,一定要实用。”胡友福回忆当时的情景,“有人问我,这些好看的VR环境是真的吗?是现实比例的吗?其实那些都不是,这就给我了启发。”

胡友福判断,随着穿戴设备、智能设备、无人设备潮水般涌现,沉浸式、直观的三维真实世界数字模型有了巨大的应用潜力空间。

作为一家技术导向的创业公司,维坤的发展路线经历了从小范围试验到大范围实践的发展过程。

上世纪末期,国内外已经出现一批早期的GIS(地理信息系统)产品,例如谷歌地球、微软虚拟三维地球等等。它们把空间位置和相关属性信息有机地结合在一起,根据实际需要,图文并茂地输出给用户。

维坤自主开发了融合3DGIS、 VR/AR 、倾斜摄影、BIM、工业正向设计、MMS(三维激光扫描移动地图)等技术的三维引擎,加入了更精细的“第三个维度”空间。在整个系统中,也融合了计算机图形技术和空间数据处理技术,兼顾到信息采集、储存、更新、外部调用、系统弹性扩展等多功能。这被维坤称为“物理世界的数字化”。

维坤对整套系统拥有完全的自主知识产权,有能力对其进行迭代进化,提供“模板化”的定制工具,实现应用场景的个性化定制,契合特殊的应用场景。目前维坤的系统已经在全国多家电力企业实装运用,产生收入。

无人自主:自动驾驶的视觉神经系统

物理世界的数字化,为无人驾驶智能设备提供了技术基础。

由于采用了激光扫描,外部场景的经纬度、高度、深度等空间坐标信息都被数字化采集录入数据库。经过三维引擎处理后,相当于让自动驾驶的AI拥有了一双立体的眼睛,能够“知晓”周围环境的各种细节位置、现场布局、实际结构等全息信息。当人工智能设备能自主认识到外部环境后,就能做出无需引导的自主动作。这被维坤称为“无人世界的自主化”。

“早期的机器人导航,采用的还是预埋磁晶技术,就是让机器人沿着事先铺设好的磁晶轨道走,现在发展成什么样,大家已经看到了。三维实景对自动驾驶的水平还会有进一步提升空间。”胡友福介绍,三维实景引擎可以实现对无轨自由移动的机器人进行导航、定位、定姿。由于包含三个维度的立体空间坐标,这套系统也可以给无人驾驶飞机作为导航基础。7月4日,维坤科技与上海交通大学共同成立了“无人系统自主技术联合实验室”,双方将共同构建学研平台,合作探索无人系统自主技术的未来发展和应用。

目前,基于维坤三维实景数字化智能平台的“自动追踪、自动识别”电子安全机器人和“点哪到哪、指哪看哪”移动巡视机器人已经完成生产下线。此类智能机器人设备搭载的可见光视频、热成像仪等图像系统,在巡视过程中又会产生大量数据;这些数据,又可以即时反馈到整个数字化平台上。平台数据采集点更丰富之后,又会衍生更多应用可能。

万物互联的基础

“现在一些电子商务平台也在尝试使用无人机送货,但直接送货入户还是有挑战的。有些无人机还只能从固定机场到固定机场。如果我们有了一个小区的建筑物的三维坐标数据,那么用无人机直接送快递到家也并不是没有可能:先确认你是住在哪个单元,哪个阳台的相对位置,设置好飞机到达精确位置,然后自动开窗,飞机放下包裹,飞机自动飞离,自动关窗。全程不需要人工介入,这就是物联网应用了。” 胡友福说。

有一种观点认为,互联网的下一个阶段将会是万物相连的物联网。未来的技术趋势是各类设备都具有数字化处理能力,小型的计算芯片被内置在家电、家具、交通工具、可穿戴设备中。在维坤的技术路线图中,万物互联还包括一个三维数字世界的基础平台。

现在说起物联网概念,常有一种误会就是给东西贴芯片,甚至贴二维码。其实光贴芯片是不够的。自然界的东西那么多,你贴得完吗?一支笔,一块橡皮,一盆花草这样小东西,或者一整栋大楼,这种大的建筑。智能设备要和它们互动,用三维数据的方法去看,去辨识,是更重要的一点。维坤也是在做这方面的基础。”说起技术前景,胡友福还是会表现出一丝激动。

在技术行业深耕多年之后,胡友福有了自己的创业体验:如果一个行业创新,没有门槛,那就会有一批人纷纷跟进,这个行业看起来就像是风口。“你见过几个专业性要求特别高的高技术领域,能够像这样爆发的?有壁垒的行业根本不会百舸争流,都是一家独大,要么几家寡头。”他认为,一些基础性的创新,并不是一年两年能做成,创业者必须要“经得起诱惑,耐得住寂寞。”只有对一个行业深入了解后,才能越看越明白,而不是去追逐“风口”。

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