地圖界的黑科技:區塊鏈地圖、VR地圖與3D地圖

2021-01-16 慧天地

現在,我們好像正站這個時代的國際日期變更線上,一腳今天,一腳明天,科技每天都在更新換代,未來既近在眼前,又撲朔迷離。

在這傳統與未來交糅混雜的時代,看似傳統的地圖也在加入越來越多的科技元素。其實在未來,地圖將變成像油鹽醬醋一樣和我們生活息息相關的必需品,須臾不可離。


區塊鏈地圖

區塊鏈無疑是現在最火爆的概念,那麼區塊鏈到底是什麼呢?

從技術層面說,區塊鏈是一種技術,簡單點說就是去中心化,不再需要一個中心化的中介機構存在,一切都藉助於預先設定的程序自動運行,從而達到降低成本、提高效率、公開透明的目的。

而從經濟模式上說,就是現在非常流行的共享經濟,只不過這個共享經濟並不是我們共享個單車這麼簡單,而是共享單車的同時也共享收益。就比如你今天用了某一個單車品牌的單車,在非區塊鏈的模式下,你付錢,然後享受服務;而在區塊鏈的模式下,你付錢,不僅享受了服務,也得到了這家共享單車公司的「股份」——當然,這種「股份」未必是真正的股份,可能是很多形式的回報。

因此,在區塊鏈模式下,你用的越多,得到的也就越多。這就有點兒像現在的粉絲經濟,粉絲越多明星越紅,明星越紅,粉絲也越有成就感。因此你不再是單純的消費者,也變成了股東之一。

很多人認為,區塊鏈將成為下一代網際網路的核心技術。在這種大環境下,區塊鏈地圖也成了地圖的發展方向。

那麼問題來了,區塊鏈地圖應該是怎樣運作的呢?

其實現在由於各國對地圖的限制都很嚴格,地圖行業的準入門檻是很高的。所以真正的區塊鏈地圖很難實現,但在理想的世界中,區塊鏈地圖是靠每一個人去完善的。

比如路上的行人無意間走了一條新路,或者拍了一些實時街景,再或者標記了一個服務好價格實惠的餐廳,又或者發現了哪裡的商場正在打折,只要你把這些信息上傳到區塊鏈地圖上,你就能得到相應的報酬,而區塊鏈地圖也就會更加完美更加信息豐富。而這個地圖,也就不再是哪一個公司哪一個團隊的產物,而是大家共同創造的產物。公司需要提供的只是一個地圖平臺,數據的提供者和使用者都是用戶。

現在的很多應用軟體都會利用我們的位置信息豐富自己的資料庫,但如果應用了區塊鏈技術,所有的信息都是有選擇的共享信息,同時會有很完善的信息加密手段,到時候,不再會有大公司因為販賣你的個人信息而獲利,能夠販賣你個人信息的,只有你自己。



VR地圖


VR與AR都是火了好一陣子的概念。

簡單來說,AR,增強現實,是將虛擬與現實相結合。


VR,虛擬實境,則是創造出一個可以亂真的虛擬世界,帶上VR眼鏡就進入了另一個次元。


我們熟悉的街景地圖,是AR在地圖領域最初步的應用。

再比如室內地圖領域,也經常應用到AR技術。

那麼目前現實中的VR地圖進展如何呢?

儘管目前所有的項目都帶有「實驗」的性質,但人類從未停止嘗試。

海拉奈堡、阿姆拉城堡、卡拉克城堡、阿傑隆城堡、死海、聖喬治教堂、尼泊山、石柱街、傑拉什古城、佩特拉古城。這些充滿異域情調的地名都是約旦的著名旅遊勝地。而這些景點都可以通過谷歌地圖的Google Cardboard,以虛擬實境的形式,足不出戶參觀遊覽。


Google Cardboard,中文名叫谷歌紙板盒,可以說是世界上最寒酸的虛擬實境設備,但它卻能讓你從熙熙攘攘的時代廣場瞬間穿越到人跡罕至的絕美沙漠。這個如「任意門」一般的神器,就長這樣:



對,正如它的名字一樣,它是一個真正的紙盒子,你需要做的就是把手機放進去,將它放在眼前。對了,之前要記得系好安全帶,因為下一秒你就可能出現在這個世界的任何一個地方。


最近這個「紙板」項目組提出Google Expedition遠徵計劃,即讓上學的學生可以通過這些紙板顯示器「環遊」世界,以便更好的了解世界。 Moore表示,這是一種教育的方式,不是單純的遊戲和娛樂,這可以讓人們認識我們居住的星球,了解它的變化以及現在所存在的一些問題。

這個簡易的頭戴式沉浸VR設備的價格也十分親民。亞馬遜中國海外購頻道開售的一款Google Cardboard標價21.5美元,加過關稅等之後的到手價為人民幣152.51元。甚至這150多元都可以省去,因為它是完全可以DIY的。當然,將手機變成頭戴式虛擬實境設備的前提是,去Google PlayStore下載一款叫做Cardboard(紙板)的應用軟體,然後打開這款應用。

除了將現實搬到虛擬世界之中以外,VR地圖還可以重建消失的文明。

2015年4月25日14時11分,尼泊爾發生了芮氏8.1級地震,處於加德滿都等地的古建築群遭到了嚴重損毀。29日,中國網際網路公司百度對外宣布發起「See You Again,加德滿都」尼泊爾古蹟復原行動,開闢專門的圖片上傳渠道,收集全世界遊客在尼泊爾拍攝的照片資料,對遭到損壞的尼泊爾古蹟進行數位化三維還原,讓還沒來得及親眼看到的用戶也可以一睹這些歷史建築曾經的輝煌。


據統計,此次尼泊爾有14座重點古建築被損毀,其中12座均為世界文化遺產。在此次「復原行動」中採用三維重建、智能遊覽路徑規劃、圖片渲染為核心的照片遊技術。通過處理大量「UGC圖片」(User Generated Content用戶在網際網路上分享的圖片),恢復出真實、清晰、細節豐富的三維信息,並計算出該場景的拍攝熱點分布和最佳展示路徑,從離散靜態的圖片自動生成連續動態的三維效果視頻。

復原完成後,用戶在訪問這些建築時,可清晰的觀賞古蹟360度的立體景象。此外,通過智能路徑規劃功能,用戶還會看到一段關於該古蹟的3D遊覽視頻,從空間上有序的依次瀏覽到古蹟的各個熱門區域。由於用戶上傳照片拍攝的時段不同,復原完成後,大家還可以欣賞到不同時間(清晨、傍晚)、不同天氣(陰晴雨雪)情況下古蹟的形態,真正完成從空間到時間雙維度的古蹟復原。

雖然VR地圖的初衷很好,但結果卻往往不盡如人意,在虛擬中建築一座城池的難度也許不亞於現實。但我們有理由相信,建築虛擬世界,是地圖真正意義上的未來。也許有一天,地圖不再是幫你到達目的地的工具,而是目的地本身。


3D地圖


虛擬實境、區塊鏈這些新詞鋪天蓋地向我們襲來之時,我們這些地圖愛好者不禁要問,在我們地圖領域,有沒有什麼堪稱地圖界專有黑科技的技術呢?

當然有,而且已經很成熟了,那就是——3D地圖。

想必現在手機前的,一定是一個個黑人問號臉,把地圖從平面變成立體,也能叫黑科技?再說,這也不是什麼新鮮事啊,

還有人會問:「3D地圖除了看起來高大上,有什麼實際用途呢?」

的確,3D地圖看起來十分高大上,遠超普通的2D地圖。

但它可不是僅僅有顏值而已,既然我們的空間是三維的,經過「降維處理」的地圖肯定有其局限性,但三維地圖卻可以完美地還原我們的三維世界。

舉個最簡單的例子,比如要架設電線,兩根電線桿一根高15米,另一根高20米,電線桿相距50米,那我們至少需要多長的電線呢?

如果用二維地圖計算,無法計算出兩根電線桿高度的差異,當然得不出具體的數值,但3D地圖卻能輕鬆解決這個難題。

這類似小學生數學題的例子當然無法完全說明3D地圖的強大功能。3D地圖之所以能稱為地圖界的黑科技,還是因為最唾手可得的人類科技突破:自動駕駛汽車。

當一輛自動駕駛汽車端詳這個世界時,它會看到很多東西。它有測量與旁邊汽車距離的雷達,它有捕捉街道上彩色影像的攝像頭,它的雷射雷達傳感器會發射雷射脈衝測量周圍環境。對於任何一輛由機器人駕駛的汽車而言,行車過程中最重要的部分之一不是它看到了什麼,而是它事先對於它途徑路段的情況知道多少。

3D地圖需要送入大量的數據,該類數據可通常來自於傳感器、雷達及攝像頭。此外,其還考量路況因素,如:道路施工作業、交通燈、人行橫道(pedestrian crossings)、大樓及其他障礙物。當然,天氣條件及駕駛能見度也是重要的影響因素。

所有的數據將通過人工智慧技術來加以分析,後者將決定如何操控車輛的功能,如:加速、制動機轉向等。因此,3D地圖的準確性及精度要求極高。

自動駕駛汽車需要一張地圖,但不是隨隨便便一張地圖——這些汽車需要有關周圍環境的3D信息,這些信息要持續更新,精確到釐米。在街道上行駛時,自動駕駛汽車會每天收集超過1T的數據,足以刻滿1400張光碟。然而,自動駕駛汽車的眾多傳感器傳來如此詳細的信息,傳到網絡(例如網際網路)是不經濟的。

公司必須依靠人力把數據從一個硬碟轉到另一個硬碟,這個過程有時被稱為「人力網絡」,因為工程師們開玩笑說,硬碟的轉移速度是他們的腳速。

數據收集是一場旨在積累實體世界知識的激烈競爭的一部分,這些知識可以用來訓練新一代汽車。研究人員希望,基礎層的信息最終將不僅用於交通和物流,還用於增強現實技術的發展,成為真實世界的模擬,可以被所有機器人、無人機或汽車使用。

然而,實現這種可能的第一步是為自動駕駛汽車開發有效的數字地圖技術。繁瑣的數據存儲只是困擾很多矽谷最聰明的工程師的諸多技術問題之一。沒有更精確的3D地圖,自動駕駛汽車革命的實現將會慢得多。

與VR地圖相似,3D地圖也可以有公益屬性,只不過不是為了虛擬遊覽,而是為了災後重建。

比如13年前,颶風「卡特裡娜」重創美國紐奧良,奪走了近2000生命。航拍地圖顯示,「卡特裡娜」颶風過後,紐奧良80%的地區一片汪洋,整個城市呈現出一片淡淡的藍色。「快活之都」紐奧良隨後開始了艱難的重建之路。現在,Cyark想用3D繪圖將整個城市樣貌記錄了下來,以防未來再遇災害而導致無法復原。

非盈利組織Cyark成立於2003年,通過3D掃描建立了一系列全世界著名文化遺址的3D模型,其網站CyArk.org上展示了世界上最珍貴的文化遺址樣貌。他們認為,這是為後代保存的珍貴文化遺址數據,也讓現代社會的人們了解現狀。Cyark進行了許多地圖項目合作,如墨西哥金字塔、亞美尼亞古修道院、美國南達科他州的拉什莫爾山等。

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