[技术观察] 虚幻引擎与GIS的“破圈”之路

luly靓 · 发表于 2021-1-12 10:47

一、 为何“破圈”？
——发展趋势与经营策略
1、“势在必行”的发展趋势
   随着科技世界的发展，数字孪生技术已经从理论概念逐步到技术应用的阶段。然而目前，的从物理世界向虚拟世界的映射，有诸多技术问题需要解决，目前还没有一项技术能完美解决“数字孪生”中存在的所有问题，所以未来跨界整合是现阶段看来最有可能突破瓶颈的方式在当前技术环境下，游戏行业和GIS行业是最有可能成为数字孪生的主导行业，然而，谁能够率先跨出自身领域的框架，从更宏观的层面整合自身技术优势，投放到更多样的应用场景，则必将在今后“数字孪生”领域占据主动。因此跨界融合是数字孪生发展的必然趋势 2、“构建生态”的经营策略 虚幻引擎作为一款商用引擎，在初期是作为游戏开发者工具而产生，主要面对的合作对象是游戏开发公司，其商业模式的本质是销售分成，也就是游戏开发公司利用虚幻作为工具制作的游戏并销售，EPIC公司（虚幻引擎开发公司）可以从销售额中提取一定份额。从经营策略来说，最大限度的扩大游戏引擎在开发者中影响力、增加受众，是业务持续增涨的关键，因此构建开放的开发者生态就成为了虚幻引擎必然的发展路径，在众多开发者中，也就不乏GIS领域级其他数字孪生技术的开发者，那么出现GIS和游戏的跨界融合也就顺理成章了
二、如何“破圈”？
——游戏与GIS的优势互补
   众所周知，游戏引擎的核心优势主要在于强大的“场景表现力”，一方面通过实时动态的渲染，可以构建丰富精细的场景表现，以便更好的还原我们“看到”的这个世界；另一方面强大的物理引擎可以真实模拟现实世界的运行规则，这些技术也正是“数字孪生”迫切需要的。然而，游戏引擎也存在一定的瓶颈。以虚幻引擎为例，游戏引擎的核心工作在于“构建场景”，而不是“处理数据”。“构建场景”是指对原始数据进行再加工，以符合“游戏场景”的需求，但是对于数字孪生来说，仅考虑人工建模是远远不够的，还需对其他方式获取的城市底板进行处理，处理的目的也不仅仅是“构建场景”，而是需要对数据的存储、交换、业务性分析层面提供全面的支持，而这些技术能力是游戏公司目前所不具备的，而这恰恰是GIS行业所擅长的。GIS作为最早用于城市管理的技术之一，核心价值是提供了一个以地理学为依据的数据管理框架，并以此为基础实现对各类数据资源的统一管理和整合。相比游戏引擎，GIS在数据层面更具有“兼容性”，针对城市发展的需要，对各行业所需要的数据（遥感影像、矢量数据、Iot、倾斜摄影、 BIM）等，都可以放入到“时空框架”内，形成城市的“数据资产”。因此，如果将两者对优势结合在一起，在数据获取后，打通从数据管理到场景构建再到可视化表达的所有技术环节，形成一套高效的技术解决方案，那么必将大大推动“数字孪生”的发展。
三、当前发展
——GIS公司的“厚积薄发”
   目前，在虚幻引擎开放生态后，已经有很多的GIS公司在开始思考如何发挥自身优势与虚幻引擎进行优势互补，并作出了技术尝试，代表如下：
1、ESRI
   全球最大的GIS厂商ESRI之前给大家带来了CityEngine到UE4的导出功能，今年夏天更会推出其核心产品ArcGIS到UE的插件。下图是ESRI在其全球用户大会上利用UE强大的粒子系统结合ArcGIS的数据准确而生动的模拟了澳大利亚森林大火对周边环境产生的影响。
      ESRI 展示将ArcGIS数据导入UE模拟澳大利亚森林大火对周边环境的影响
注：以上片段截取自
https://www.youtube.com/watch?v=ErLw1SZlgrc
   ESRI 展示 ArcGIS 数据导入UE后由远及近的显示效果注：以上片段截取自https://www.youtube.com/watch?v=ErLw1SZlgrc
2、Presagis
   Presagis则免费发布了基于UE的CDB ORB viewer使得用户在其中流畅探索GIS数据生成的真实超大地形场景，如果你除了浏览你还有定制需求的话，Presagis还为UE用户提供了OpenFlight文件的导入功能。

      Presagis 在基于UE开发的ORB viewer 中展示马德里方圆600多平方公里的景色
3、TrianGraphics
   TrianGraphics GmbH 制作的强大的GIS数据编辑器 Trian3DBuilder也即将支持将场景直接导入到UE4 。
4、CesiumJS
   著名GIS开源引擎CesiumJS的开发商Cesium官宣了将会在官方市场上发布免费且开源的Cesium for Unreal插件，使得用户可以将3D 地形 Tile数据实时流送到UE，弹指间就在UE中打造出远近皆宜的地球场景。
   Cesium for UE实时流送高精度的倾斜摄影3DTile数据
四、结论
   目前可以看到，两个行业的技术融合还仅仅是刚刚开始，还有很多技术问题需要解决，但是未来两个行业必将走向更加深度对合作。届时，“数字孪生”将不再是遥不可及的梦想。2021年，虚幻5的发布又将给我们带来怎么样的惊喜，对GIS行业又会带来多少冲击和机遇，让我们拭目以待。
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参考资料：
https://mp.weixin.qq.com/s/kMYd_3vaVRuP04qTfkvbgA

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