前三篇数据可视化文章,主要从设计理念与方法的层面介绍了数据可视化设计,这篇文章将以城市数据可视化为例,与大家分享3D城市数据可视化如何助力智慧城市建设。(PS:本文讨论的智慧城市包含并不限于智慧交通、智慧医疗、智慧建筑、智慧小区等领域)
一、智慧城市与3D城市数据可视化智慧城市是运用物联网、云计算、大数据、空间信息集成等新一代信息技术,促进城市服务、管理、建设等进入智慧化的模式。
抛开技术层面,从文字层面理解智慧城市的内涵,“智”指智能化,自动化,代表智商;“慧”指人文化、创造力,代表情商。
从拟人化层面理解智慧城市的构成,人物的“骨骼”对应的是城市生活的空间,城市的外在要素,如:建筑、路网、江河湖泊、山脉、草地等;“感知系统-五官”对应的是具有感知功能的传感器;“神经系统”对应的是传感器和其他通信基础设备形成的网络;“间质组织”对应的是各种数据流;最重要的“大脑”对应的是具有AI能力的大数据计算中心。
本文接下来的内容将围绕智慧城市的“骨骼”可视化设计展开,通常地理信息数据展示方式有:2D/伪3D地图、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独厚的优势(展示效果震撼,视觉风格具有科技感,时空全方位展示,真实直观),以下文章内容将聚焦于:基于3D城市模型的智慧城市类产品可视化设计。
二、智慧城市完美呈现——城市建模可视化三维城市模型是在二维地理信息基础上制作出三维模型,经过程序开发,可支持用户交互操作,得到一种真实、直观的虚拟城市环境的感受。
一般从三维建模到最终城市效果呈现的过程大致如下:
3D城市模型效果片段
三、智慧城市真实呈现——倾斜摄影建模 1. 倾斜摄影的概念与特点倾斜摄影技术通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像,将用户引入符合人眼视觉的真实直观世界。倾斜摄影模型可以获取更加精准的地理信息,给用户带来更加真实的视觉体验。此外,利用航拍大规模成图的优点和倾斜影像批量提取与处理的方式,有效降低城市三维建模的成本。
2. 数据与倾斜摄影模型融合展示将倾斜摄影采集到的影像转换为地理信息数据后,可以与业务数据,视频&图片类非结构化数据,地形、白模等空间数据高精度融合,并提供业务层应用展示。在智慧城市领域,将传感器、音/视频采集设备感知到的数据与倾斜摄影形成的数据模型相融合,可以广泛应用于智慧城市、智慧园区、智慧校园、智慧小区。
倾斜摄影模型
四、智慧城市尽在眼前——全景摄影 1. 全景摄影简介与应用全景摄影,是指利用摄影的记录功能将现场环境360°全面、真实地记录下来,再通过计算机进行后期处理,以实现三维的空间展示,用VR设备观赏体验效果最佳。全景摄影广泛应用于房屋销售、旅游风景区、宾馆/酒店展示。
由于VR设备的局限性,当前市面上相关产品大多数以全景图片的形式在手机或PC上展示,如:贝壳VR看房。(PS:VR/AR类产品体验设计的内容将会在接下来的文章与大家分享)
VR样板间——全景图片
2. 全景摄影采集智慧城市数据随着5G通信技术与物联网的发展,想象一下VR全景运用在智慧城市中会有何种表现。笔者参与过一个概念智慧城市展示类项目,以VR设备为载体,以全景视频为展示方式,引导观赏者置身于城市之中,体验身临其境的感受。
通过全景相机拍摄、后期处理、特效合成、沉浸式体验开发等流程,展示出了一座人工智能、万物互联的未来智慧化城市,借助VR设备的沉浸式体验,让真实生活化的智慧城市尽在眼前。
VR360°全景视频片段
五、智慧城市模型与数据可视化设计智慧城市涵盖的领域非常多,核心数据有:人口、单位、建筑、车辆、轨迹、污染物、生态等。可视化设计师需要选择合适的数据,并与城市模型融合设计可视化效果。
1. 合理筛选智慧城市的数据信息在设计智慧城市类可视化产品时,可以根据具体产品需求和资金预算,选择合适的地理信息可视化方式。选定地理信息可视化方式后,需要将用户关心的业务数据恰到好处地展示出来。如何发现用户与数据详见《数据可视化设计(3): 设计思维下的可视化设计流程》,数据信息的筛选原则详见《数据可视化设计(2):可视化设计原则》。
2. 数据展示与城市模型融合业务数据与城市模型融合的可视化设计需要注意:
此外,3D模型优越的视觉表现会转移观赏者对数据本身的注意力,容易掩盖数据本事。如何在保持3D城市模型视觉冲击力的同时让观赏者不忽略关键数据的展示,达到城市模型展示与数据可视化展示的平衡,也是设计师们需要重点关注的。
PS:此篇文章仅是笔者作为一名交互设计师的见解,相关跨领域的知识专业性不够,如有不足之处还望前辈/大神指正,笔者会继续修正与完善后续内容,充实个人知识体系。
作者:Nemo,一名在一线奋战4年的交互设计师,执着于搭建个人知识体系
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