數字孿生，數據驅動下的北京 CBD 智慧樓宇三維可視化系統
前言
樓宇作為建築基礎設施的主體，為人們提供著重要的生存空間。隨著物聯網、人工智慧概念的興起以及智慧城市如火如荼的開展，智慧樓宇的重要性越發突顯。
隨著城市現代化建設的發展，建築的智慧化，特別是公用建築的智慧系統，涵蓋了越來越多的內容，建築智慧化系統工程設計的出發點，應以建築為平台配置各功能系統，為人們提供一個投資合理、高效、舒適、便利的環境空間，以適應當前現代建築的需要。現代化的 CBD 是以高度的智慧化為其主要功能目標的，而 智慧樓宇 三維可視化 系統是現代樓宇智慧化的體現。
HT for Web 自主研發了強大的基於 HTML5 的 2D、3D 渲染引擎，為可視化提供了豐富的展示效果。在 2D 組態 和 3D 組態 上，Hightopo（以下簡稱 HT ）的 HT for Web 產品有著豐富的組態可供選擇，本文將介紹運用 HT 豐富的 2/3D 組態 搭建出的一個 智慧樓宇三維可視化系統 。
智慧樓宇三維可視化系統，通過對樓宇的數字化高模擬場景中所有子系統的運行數據進行可視化展示。並提取運行數據進行設備運轉、資產管理等重點業務的趨勢分析。
智慧樓宇的功能
具有資訊處理功能，而且資訊範圍不只局限於建築物內，而且能在城市、地區間進行。
能對建築物內照明、電力、暖通、空調，給排水、防災、防盜、運輸設備進行綜合自動控制。
能實現各種設備運行狀態監視和統計的設備管理自動化，並實現以安全狀態監視為中心的防災自動化。
CBD 樓宇三維模擬
一、建築外觀模擬
三維模擬屬於基礎模組，智慧樓宇的一切數據都將基於樓宇的三維模擬模型來綁定並展現。系統將按照實際建築外觀，製作樓宇的 3D 模擬互動模型，在保持與實際建築完全一致的前提下致力於展現高精度的模型，可依據具體需求製作科幻或寫實風格的建築模型，以滿足實際項目的多樣化展示需求。
在此基礎上，可以進一步按需對建築周邊的其他樓宇、地塊、環境等進行抽象化呈現，營造高還原度的模擬展示環境，提升樓宇的整體對外形象。
二、天氣系統
天氣系統屬於樓宇外環境模擬。由兩部分構成，一個是晝夜，一個是氣象，兩者的展現基於時間和天氣的數據。可根據具體的需求，制定不同的晝夜展現和氣象效果。以達到樓宇外環境的高還原度效果，實現時間和氣象數據的三維模擬效果。
三、飛鳥環繞
飛鳥環繞屬於樓宇全景的建築漫遊功能，視角跟隨飛鳥在場景中環繞。隨意可調的鏡頭，進行鳥瞰，俯視，穿梭，長距離等任意遊覽，提升建築物的氣勢。了解 CBD 周邊的環境，動畫中加入一些精心設計的飛禽、動物、穿梭於雲層中的太陽等來烘托氣氛，虛構各種美景氣氛，讓客戶非常賞心悅目。
樓棟模式
除了樓宇的外觀，樓宇內部同樣需要搭建3D場景以實現樓宇建築的全方位展示。三維可視化系統對樓宇的結構、樓層、布局、設施設備進行可視化展示，並與其實際的位置、編號一一對應，保持與實際場景的一致。當用戶在三維可視化介面點擊任意樓宇，即可進入 樓棟模式 查看樓宇分層資訊、樓層的格局、設備的分布等。能夠從建築到樓層，查看所有的樓層資訊。
一、樓層功能展示
展示各個樓層的主要功能。當用戶在 樓棟模式 場景中點擊任一樓層，即可進入到樓層的 內部場景 ，樓層內部的場景同樣需要搭建3D 場景以實現樓層內布局的全方位展示。樓層內的區域分布，設備狀態，以及設施位置。通過數據驅動，可以根據實際數據變動。這樣的三維可視化展示更接近於現實中的真實的樓層、設備，用戶易於接受。
二、電梯運行監控
電梯模型與電梯數據綁定，在樓宇中實時顯示電梯運行狀態，能夠隨時隨地掌握電梯運行狀況。電梯出現故障能夠及時發現並顯示電梯所處的位置，最大限度做到消除電梯事故隱患，保障民眾生命財產安全。
樓層場景
樓棟模式 展示整棟樓宇的樓層結構布局，樓層場景是樓宇的再細分，具體展示樓宇的第 N 層的樓層內場景。同一棟樓會有相同的樓層結構布局，通過數據，相同的場景可以展示不同的效果。很方便的解決了樓層內，區域功能出現變化的問題。
一、設備間
設備間內具有大量運行設備。通過設備建模，根據實際情況，在三維場景中相應的位置擺放。接入設備數據，實現設備運行監控可視化，直觀顯示設備運行狀態，如水流向、設備是否正在運行、總製冷量、當前製冷量等。設備之間能夠以動畫的形式展示管路中的流向，直觀清晰顯示相連設備之間的連接關係和管路走向，簡化運維工作流程。能夠幫助合理利用設備，節省能源，節省人力，確保設備的安全運行。
二、停車場
根據真實場景，搭建停車場 3D模擬 場景。接入停車場管理系統數據，在三維場景中顯示停車場中的停泊的車輛位置，直觀的查看停車場內的停車情況。根據數據需求還可以顯示車輛實時進出列表數據、停泊車輛資訊等有效資訊。實現停車場管理可視化，幫助提高工作效率，減少人工工作量，降低人工成本。
三、樓層區域
相同結構的樓層 3D 場景可以共用。主要顯示不同樓層的區域功能。以及區域內的具體資訊。例如寫字樓內，裡面有大大小小的許多公司，就可以把各個公司的資訊與樓層區域綁定。可以查看不同樓層的公司布局，實現樓層區域的可視化管理。幫助管理者有效的查看樓宇情況。
總結
大量的監控點分布在樓宇的各個地方，傳統的表格或二維圖形難以排列顯示。有些數據雖然精準，但卻不是最有效的資訊。採用三維可視化系統，可以使用圖、表、虛擬儀錶等多種形式展示數據資訊，辨識度高。三維可視化系統更接近於現實中的真實的樓宇、設備，用戶易於接受；可以讓用戶看到系統整體的同時，還能觀測局部細節數據，兼顧整體與細節。可以提供豐富的人機交互手段，便於操作。
通過多年的積累，HT 還擁有許多其他優秀的三維可視化案例。例如 數據中心機房 等，如有興趣，可以查看.
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