文/李曉冬
在新型城鎮(zhèn)化與數(shù)字化轉型并進的時代，城市信息模型作為智慧城市建設的“數(shù)字底座”，已逐漸成為城市治理、規(guī)劃與運行的重要技術支撐。
然而，盡管城市信息模型被視為一種通用的基礎性技術，在實踐中卻暴露出諸多現(xiàn)實難題，包括數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、異構數(shù)據(jù)融合困難、模型復雜度高造成加載緩慢等，導致城市級三維模型的建設效果遠未達到預期目標。
面對這些普遍存在的行業(yè)問題，北京飛渡科技股份有限公司技術專家王雪，憑借十余年在GIS平臺研發(fā)、三維數(shù)據(jù)處理算法和3D圖形圖像軟件系統(tǒng)工程實踐領域的經(jīng)驗，構建起從三維數(shù)字城市場景輕量化算法研發(fā)、三維數(shù)據(jù)處理軟件架構設計，到行業(yè)標準制定的完整技術路徑，推動了飛渡數(shù)據(jù)產(chǎn)品在全國多個城市成功落地應用，也為國內城市信息模型項目的數(shù)據(jù)底板搭建提供了樣板。
破解城市級三維模型處理的核心技術瓶頸
在實際項目中，城市數(shù)字孿生平臺往往需要處理TB級別的三維數(shù)據(jù)，包括建筑BIM模型、人工建模模型、傾斜攝影模型、地形模型等多種數(shù)據(jù)源。這些模型因數(shù)據(jù)生產(chǎn)方式不同，數(shù)據(jù)尺度不一致、數(shù)據(jù)復雜度高等原因，常導致數(shù)據(jù)在使用時出現(xiàn)多尺度視覺效果失真、顯示卡頓等問題，極大影響了用戶體驗和系統(tǒng)可用性。
王雪認為，城市級三維模型性能瓶頸，并非單一環(huán)節(jié)導致，而是模型生產(chǎn)、組織、優(yōu)化和渲染全過程中多環(huán)節(jié)協(xié)同不暢的綜合結果。因此，針對城市級多源數(shù)據(jù)融合場景下的技術挑戰(zhàn)，她提出了一套創(chuàng)新的城市級三維模型輕量化算法與數(shù)據(jù)優(yōu)化策略，并從底層架構設計到算法研發(fā)進行了系統(tǒng)性創(chuàng)新。這套方法并非傳統(tǒng)LOD技術的簡單延伸，而是針對TB級城市數(shù)據(jù)、多源異構數(shù)據(jù)融合等實際復雜問題提出的原創(chuàng)性解決方案。
為解決城市級多源數(shù)據(jù)融合這一行業(yè)難題，王雪設計了一套統(tǒng)一的模型適配與標準轉換流程，并通過自主研發(fā)的高效數(shù)據(jù)優(yōu)化處理中間件，實現(xiàn)了大規(guī)模異構數(shù)據(jù)的格式標準化、坐標系統(tǒng)一以及LOD切片優(yōu)化，有效解決了數(shù)據(jù)融合中的關鍵瓶頸問題，極大提升了數(shù)據(jù)處理效率和兼容性。這一體系使飛渡軟件在項目實際應用中表現(xiàn)出更強的通用性與兼容性。
這些技術共同構成了“飛渡芯”平臺的核心支撐體系，使系統(tǒng)在處理城市級大規(guī)模三維數(shù)據(jù)時，加載速度、響應效率和運行穩(wěn)定性均得到顯著提高。王雪提出的數(shù)據(jù)處理技術方案在超過20個國內城市的CIM平臺應用中得到了驗證，在江蘇南京項目中，通過使用這套數(shù)據(jù)處理方法，將數(shù)據(jù)交付的周期從原本的3個月縮短至約3周，顯著提升了數(shù)據(jù)的處理效率。
技術成長路徑：從底層研發(fā)到行業(yè)標準引導者
王雪的技術能力并非一蹴而就，而是來自于多年扎根行業(yè)一線的深厚技術積累與實踐經(jīng)驗。
她本科與碩士均在武漢大學就讀，分別攻讀測繪工程專業(yè)和大地測量學與測量工程專業(yè)，系統(tǒng)接受了地理信息系統(tǒng)、三維建模、遙感圖像處理等基礎知識訓練。畢業(yè)后先后在偉景行科技與小桔科技任職，分別從事3D GIS軟件與自動駕駛仿真系統(tǒng)研發(fā)。
她主導研發(fā)的城市級三維瓦片發(fā)布引擎 TilePush，在城市級三維場景加載效率和大體量數(shù)據(jù)處理能力方面達到業(yè)內領先水平，成功應用于“數(shù)字北京”等多個標桿項目，在行業(yè)內樹立了城市場景數(shù)據(jù)處理的技術標桿。在小桔科技期間，她將技術重心轉向無人駕駛仿真系統(tǒng)的研發(fā)，并主導開發(fā)了自動駕駛感知標注平臺。這段經(jīng)歷不僅錘煉了其在高精度三維數(shù)據(jù)處理、仿真引擎構建和實時渲染方面的系統(tǒng)能力，更重要的是，促使她將原本服務于城市級GIS應用的3D算法設計能力與三維引擎開發(fā)能力成功遷移到智能出行領域的復雜應用場景中，體現(xiàn)了其技術方案的高度通用性與工程適配力。正是這種跨行業(yè)的深度實踐，為她日后在數(shù)字城市場景中處理多模態(tài)數(shù)據(jù)融合與復雜場景還原打下了堅實的技術基礎。
除了工程實踐，王雪也積極參與行業(yè)標準制定與技術成果固化。她是中國首個《城市信息模型數(shù)據(jù)加工技術標準》（CJJ/T319-2023）的核心起草人之一，該標準首次明確了國內城市級三維模型輕量化的關鍵技術規(guī)范，填補了國內該領域標準的空白，已成為業(yè)內普遍遵循的行業(yè)規(guī)范。
目前，她已擁有9項國家發(fā)明專利，涵蓋了三維數(shù)據(jù)切片、城市級三維模型生產(chǎn)、三維模型效果優(yōu)化等多個方向，全部專利已應用于飛渡軟件產(chǎn)品中并獲得良好反饋。
從“可用”到“易用”：城市三維模型低成本構建方法探索
在長期的技術實踐中，王雪始終堅持“三維數(shù)據(jù)的真正價值，體現(xiàn)在是否能解決用戶實際痛點”。早期，她主導研發(fā)的三維場景切片技術已成功突破大尺度城市模型加載難題，使三維數(shù)據(jù)實現(xiàn)“可用”。但隨著數(shù)字城市項目的快速推進，行業(yè)痛點進一步演化為“如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)的易用與高效生成”——即在保證精度的前提下，以更低成本、更高效率構建城市模型底板，成為普遍需求。
為此，她在專利《基于建筑基底矢量數(shù)據(jù)生成城市建筑場景的方法及裝置》中，提出了一種創(chuàng)新的城市建筑模型構建方法：基于模型庫構建大尺度LOD2模型。該方法通過復用模型庫中大量高質量建筑單體，將建模問題轉化為模型特征空間中的匹配與替換問題，從根本上擺脫了對人工建模的依賴。相比傳統(tǒng)方式，該方法將城市尺度建筑模型的生產(chǎn)成本降低至原有的20%，生產(chǎn)效率提升達80%以上，在多個實際項目中取得了良好效果。
從可視化走向可理解：三維城市模型的智能化演進路徑
面向未來，城市數(shù)字孿生系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)引擎正經(jīng)歷從靜態(tài)幾何建模向具備智能理解與語義驅動能力的系統(tǒng)性升級。王雪認為，三維城市模型數(shù)據(jù)的價值不應僅停留在視覺層面的“可看性”，更應通過結構優(yōu)化與語義增強，使其具備更深層次的“可理解性”與“可應用性”。
為此，她與團隊聚焦于實景三維數(shù)據(jù)中的水體、建筑、植被等關鍵要素，開展語義精細化識別與幾何結構優(yōu)化工作。一方面，利用AI算法對原始模型進行重構與視覺表現(xiàn)優(yōu)化，提升其幾何規(guī)整性和感知質量；另一方面，通過語義標注與結構化處理，為三維模型賦予可識別、可調用的語義信息，使其能夠支撐城市級孿生系統(tǒng)中的智能檢索、分析推演、自動規(guī)劃等更高層次的應用需求。
這些研究工作的目標，是將“看得見”的三維數(shù)據(jù)，轉化為“能被理解、能參與決策”的智能化數(shù)據(jù)資產(chǎn)，進一步提升城市數(shù)據(jù)在規(guī)劃、治理與運行中的實用價值。相關算法已在多個試點項目中成功應用，初步驗證了其在提升模型構建效率和降低建模成本方面的顯著成效。預計未來，該方法可使城市級三維模型的構建效率提升50%以上。
結語：以系統(tǒng)性技術創(chuàng)新，構筑未來城市的堅實底座
在城市數(shù)字化進程不斷加速的當下，三維模型不再只是靜態(tài)展示的圖像成果，而應成為支撐城市治理與智能決策的核心數(shù)據(jù)資產(chǎn)。王雪始終秉持以技術回應現(xiàn)實需求的理念，在十余年工程實踐中，從算法研發(fā)到平臺架構設計，從異構數(shù)據(jù)融合到語義智能建模，構建起面向未來的數(shù)字城市底層數(shù)據(jù)引擎。
她深知，只有打通從“可用”到“好用”、再到“智能可應用”的技術鏈條，城市數(shù)字孿生系統(tǒng)才能真正從“看得見”邁向“用得好”，為城市規(guī)劃、運行與治理提供具備決策意義的數(shù)字支撐。這不僅是技術的演進路徑，更是對現(xiàn)實城市問題最有價值的回應。
在這個不斷變化的行業(yè)中，王雪這樣的技術骨干，正以穩(wěn)扎穩(wěn)打的方式，為中國數(shù)字孿生的發(fā)展留下了務實而清晰的技術印記。
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