大家好，今天来为大家分享陈国雄：AR+GIS技术新进展（PPT+速记）的一些知识点，和的问题解析，大家要是都明白，那么可以忽略，如果不太清楚的话可以看看本篇文章，相信很大概率可以解决您的问题，接下来我们就一起来看看吧！

演讲PPT

大家好，我是超图研究院终端产品研发中心总经理陈国雄。我将做以下报告《AR+GIS技术新进展》。

2020年发生了很多大事，包括AR+GIS领域。比如今年4月，华为推出了一款AR地图，名字非常霸气，叫做“和图”。第一阶段在敦煌莫高窟和上海外滩启动两个试点项目，计划到2020年底推出1000个试点项目。

7月、8月，高德与四维同时推出AR导航行业解决方案，实现AR车载导航量产。

此外，商汤、滴滴、百度、腾讯等IT厂商也推出了自己的AR地图产品，国外一些主要厂商也推出了AR+GIS相关技术和产品。那么，SuperMap在AR+GIS方面有哪些新进展呢？

首先，SuperMap采用了实时定位和地图构建框架SLAM，以及惯性测量单元模块IMU和ARCore、ARKit等主流移动AR开源技术。它还使用了香港科技大学的VINS，华为的AREngine技术也在研究中。结合计算机视觉技术OPenCV和人工智能技术，在此基础上构建了超地图AR+GIS的关键技术，包括四个方向：AR地图、AR建图、AR定位、AR分析。由此构建了SuperMap的基础平台软件产品，随后进行AR+GIS的行业应用。

什么是AR 地图？

我们先看一个视频。你能猜出这段视频有什么不同吗？视频道路左侧是真实场景，右侧是虚拟建筑。这是一张真实与虚拟结合的AR地图。

我给AR地图下了一个定义：基于视频空间化，利用计算机视觉技术，将虚拟与现实融为一体，进行实时地理信息可视化和智能地理分析的地图。

AR地图除了叠加建筑模型外，还可以叠加图片、视频、网页等多媒体信息。例如，在商场构建AR地图，可以结合线下实体店购物的双重乐趣和网上购物的便利。

我们还可以在户外制作现实生活中的地图。例如，通过在现实生活中的道路上叠加POI，我们可以直观地知道商店的名称。然后会根据空间位置关系自动弹出更详细的信息，比如距离我5米以内。

当然，除了用于购物之外，还可以用于图书馆、书店，可以利用AR可视化的方式展示书籍。因为很多书都是新书，而且有塑料封面，无法打开，所以我们可以虚拟地展示书的介绍，方便阅读。它还可以应用于许多场所，例如博物馆、科技中心等。

除了现实地图之外，我们还可以做一些隐藏的工程检查。例如，室内的管道在墙壁中是看不见的，所以我们可以利用AR技术来直观地显示它们。

室外管道在道路下是看不见的，但也可以移到地面以获得更清晰的视野。结合AR眼镜，可以非常方便地进行管道巡检。

今年我们还实现了深度检测和遮挡技术，就是自动遮挡管道地下部分和真实路面。

前面都是1:1的实景，看不到全貌。我怎样才能看到全貌？我们可以通过电子沙盘将一个景点实时显示在桌子上或者周围的地面上。

同时，我们还可以在沙盘上显示地形图像等更多数据类型。

这是我们真正的AR民防项目。疫情期间，部分楼宇内有居民，有老人，有儿童。我们可以利用AR技术来关注哪些居民需要特殊照顾。

当然，除了一些多媒体信息、车型信息之外，AR地图还可以叠加传统的矢量数据，比如手机上的POI数据。链家有一个类似的应用程序，可以覆盖他们的房地产数据。

除了移动端AR地图，我们的桌面产品也可以支持AR地图。我们可以在视频中添加点、线、面文字等传统矢量数据，可以直观地显示出来，比如酒店信息、道路信息等。

我刚才讲的是固定摄像机视频。无人机动态视频能否与矢量叠加制作AR地图？这也是有可能的。这是我们在德清朝图大厦拍摄的无人机视频。

之前的版本只管理一台摄像机的视频数据。我们可以管理多个摄像头的数据吗？这也是有可能的。今年我们添加了新的视频数据集，可以管理多路视频并将其拼接在地图上。同时，它可以通过反向配准将二维矢量数据叠加到视频地图中。

前面的步骤是在视频数据上叠加附加信息以增强真实感。我们可以对视频本身进行一些增强吗？比如可以叠加一些落花、落叶、下雨、下雪等天气效果，当然也可以叠加一些应急演练中需要模拟的效果，比如火焰、烟雾等。

天气效果还是不错的，但还不够完美。例如，冬天下雪的时候，植被是绿色的。

我们能否对植被做一些改变，比如鸟巢附近夏天的树木，通过一些增强效果，让它们在秋天变成黄叶？这也是可以做到的。这是绿叶和黄叶的对比。

以上是我提到的一些AR地图相关的效果。当然，还有很多其他场景可以应用。那么这些AR地图是如何制作的呢？是否需要额外收集其数据？我们的AR建图模块可以解决上述一些问题。

传统的测量工具主要是通过经纬仪等仪器来完成高度、角度、距离的测量。如果你能测量高度、角度和距离，那么你就具备了测量的基本功能。

我们可以使用AR 来测量距离、高度和角度吗？这是测量树木直径的效果，即使在短距离内也可以进行精确测量。

这就是树高测量的效果。我们测试了一下，发现在10到20米的范围内精度还是很高的，并且我们做了垂直空间校正。

当然，角度测量和面积测量是没有问题的。这样我们的AR就有了测量能力。

有了测量能力，我们可以做很多事情，比如城管、执法，可以测量广告牌是否超高、超长、超宽等。

除了测量之外，当然也可以做一些数据收集。除了点、线、面文本采集外，我们还可以采集三维数据，比如建筑断面门窗等。

您还可以收集整个建筑物，绘制其轮廓，并赋予其某些属性。然后您可以选择并查询视频中的建筑物以及倾斜摄影等相关操作。

除了采集点、线、面之外，我们还可以通过手机上的AR来采集特征点云，然后对特征点云进行处理，生成室内地图或者室外三维模型。

以上就是收集数据的过程，中间还需要做一些处理，最后才能制作出地图。没有一个步骤可以完成这一过程。手机上可以通过AR建图直接制作地图吗？这也是有可能的。这是在室内商场直接用手机测量柜台，最后直接形成室内地图的效果。

它还可以测量室外相对较大的区域。例如，北京朝图大厦一圈约240米。在没有控制点的情况下，我们能否以符合要求的精度进行圆周测量呢？我们在240米处测得的实际效果误差在30厘米左右。如果修正闭合误差，误差可控制在20厘米以内，基本可以满足2000至5000刻度左右的测量要求。

我们的桌面产品，前面也提到了，也支持视频空间坐标系，也可以进行一些AR建图。例如，您可以在视频上叠加一些文本并添加颜色。还可以进行绘制曲面、绘制直线等编辑操作。绘制后具有空间坐标，可以叠加到真实场景上。因为它有坐标，所以如果你把它拖到二维地图或者三维地图上，它就会很好地匹配。

除了刚才提到的贴图效果之外，图片等一些元素也可以通过我们的手机进行采集。然后把它放在一个固定坐标的合适位置，然后就可以创建AR地图了。

现在您已经有了AR 地图并且知道如何制作它，那么如何使用AR 地图呢？我们首先想到的就是解决麻烦的室内导航问题。那么就需要定位相关的技术。

例如，传统的室内定位方法主要利用Wifi、蓝牙、UWB等进行定位。

UWB 定位需要50 米范围内的点。

可实现机器人自动拾取等应用。

当然，SuperMap也支持上述的室内定位方式，并且还使用了一些AR定位方式。

比如AR惯性导航定位，通过手机的惯性测量单元模块，可以实现分米级的定位精度，大约是二十、三十厘米。

有没有一种既不需要图片定位又不需要惯导定位的定位技术？一些。今年百度推出了视觉定位。它是通过AI识别图像来实现的，我们使用特征点云。首先，构建全局特征点云。例如，在商场的某一层，扫描整个层的特征点云，形成坐标准确的特征点云。然后在手机上扫描得到一个小的局部块特征点云，然后与全局特征点云进行匹配，还原相机的位置，实现视觉定位。

这是我们在地下停车场采集点云后视觉定位的匹配效果。

这是我们的实际测量。望京某购物中心的定位效果比较顺畅。

总结一下：定位方式主要有几种，包括蓝牙定位、UWB定位、惯性导航定位、视觉定位等，每种类型的定位精度不同，成本也不同。每个都有自己的优点和缺点。超地图支持多种类型的定位。

有了定位，AR导航就能完美解决室内导航问题。

导航还有一个需要解决的问题，就是室内外一体化的问题。这是我们的一个实际项目。我们特地找了一个环境不好的地方，从室外切换到室内，还故意关掉了室内的灯。即使在环境比较昏暗的情况下，定位效果也非常好。另外，我们找到了一个通道比较狭窄的地方，我们能够准确定位，实现精准导航。

除了精准定位之外，还需要解决穿越楼梯、电梯的问题。我们已经基本解决了这个问题。

我也会举一些相关的例子。第一个是智能公园的例子。 AR地图可以与物业管理系统结合，进行建筑物识别、车辆管理、路灯管理、绿化维护、消防管理等，物业人员或巡检人员可以很好地定位相应的目标。并且可以非常直观的了解每台设备的维护状态。

另外，还可以做一些目标分类。例如，如果有数千张图片，我们可以使用AI来识别它们是垃圾还是井盖、小广告和其他执法问题。此外，我们还可以进行非法车牌识别并自动定位相应位置。

然后你还可以结合手机和AR来收集目标，比如井盖。

当然，您也可以收集车辆违规情况。

我们还可以做一些检测和分析，比如交通信号灯、红灯变绿、烟雾或火灾，

我们都可以做一些身份监控。包括视频分割，比如我们可以对道路、天空、绿化进行一些区分，然后比如可以区分人和椅子。建筑物的轮廓是早些时候收集的。如果有视频分割技术，我们就不需要手动绘制了。我们可以通过直接对视频进行分割来得到。

此外，还可以进行视频空间分析，例如车辆的聚合分析。

陆浩医生早些时候播放了一段视频，在摄像头下识别车辆违规行为并知道他的车牌号。我要说明的是，它不仅仅是AI识别，还有空间定位。有了空间位置，我们就可以创建车辆违规地理围栏。通过车道线的缓冲区可以生成地理围栏，我们还可以计算出每辆车的速度。包括视频目标的距离也可以知道。将AR技术与GIS空间分析相结合，可以有更多的应用组合，无限的可能性，可以解决更多的实际问题。

摘要： AR地图是一种基于视频空间化的新型地图。我们需要支持一些摄像头，比如手机摄像头、固定摄像头、无人机摄像头等。基于视频底图，我们需要AR和AI技术支持，然后构建AR+GIS相关技术，包括AR实景地图、AR电子沙箱、AR矢量地图、AR三维管道、AR天气特效等。然后是AR建图，包括AR实景测量、AR实景采集、AR惯性导航采集、点云采集还有AR定位技术，包括室内定位、惯性导航定位、图片定位、视觉定位等，最后还有AR分析的一些能力。