3D科普之地圖為什麼要三維的？

地圖既可以是手段，也可以是目的本身〜

地圖作為一種科學表達方法，有著非常悠久的歷史。從古代到近現代，地圖與科技的融合是漸進而又顯著的。尤其是20世紀下半葉以來，隨著測繪技術、三維仿真技術、計算機圖形學、虛擬實境技術、街景技術等的發展，地圖事業發生了令人矚目的巨大變化。

有人不禁問，發展了這麼多年，地圖界有沒有什麼讓人眼前一亮的「黑科技」呢？

答案是肯定的，那就是——3D地圖。

「納尼？這個也算？」想必大家聽到這個答案都是一臉懵圈。

畢竟，3D地圖似乎除了讓日常生活裡的迷路概率稍稍變小之外，好像也沒有其它特別的地方了。

今天，我們就來聊聊這個雖然很常見但是「水很深」的3D地圖。

什麼是3D地圖？

3D地圖是以三維電子地圖資料庫為基礎，按照一定比例對現實世界或其中一部分的一個或多個方面的三維、抽象的描述。

3D地圖以其直觀的三維地形、地物代替了抽象的二維地圖符號。這使得地圖超出了傳統的地理信息符號化、空間信息水平化和地圖內容靜止化的狀態，進入了通過直觀的方式模擬人的地理空間認知方式以及進行各種空間地理分析的階段。

3D地圖的應用

一說起3D地圖的應用，各種文獻資料上便會大書特書——

「3D地圖在城市規劃和設計、城市交通、城市仿真領域、大型工程瀏覽、軍事指揮、測繪和土地管理部門和基於空間信息的分析決策中均能產生廣泛的應用。」

說實話，字都認識，但就是不太懂T_T

為了讓所有人都能理解力在線，小編給大家舉幾個實際的例子。

• 導航與地圖位置服務

這個相信大家都不陌生，畢竟出門在外，高德地圖、百度地圖……總有一個是要用來指路的。地圖的導航功能與生俱來，而3D地圖更以其高精確度和豐富的信息指引慢慢成為大家日常生活中不可或缺的一部分。

另外，更讓人矚目的是3D地圖對自動駕駛汽車技術的推動。

通過不斷積累實體世界的信息，3D地圖可以完美地還原我們的三維世界。海量的數據輸入讓它擁有了高準確性和高精度，也為自動駕駛汽車提供了必不可少的有關周圍環境3D信息的電子地圖。

人工智慧技術會對3D地圖所反饋的周圍環境數據加以分析，分析結果出來後即對車輛下達相關指令，如：加速、制動機轉向等。

可以說，如果沒有3D地圖技術的飛速發展，自動駕駛汽車革命的進行將會比現在慢得多。

• 災後重建

2015年4月25日14時11分，尼泊爾發生了芮氏8.1級地震，位於加德滿都等地的古建築群遭到了嚴重損毀。地震發生後，百度公司在網上向海內外網友徵集加德滿都古蹟照片，利用全景技術，以三維重建、路徑規劃和非真實感圖像渲染技術為核心，將被毀的8座古蹟以3D形式重新呈現在數字空間裡。3D數位化復原使得現實生活裡的古蹟重建之路變得更切實可行。

• 宇宙暗能量分析

2020年7月22日，國際斯隆數字巡天調查（SDSS）項目發布了迄今為止最大的宇宙 3D 地圖，該地圖不僅是在過去二十年中，來自世界各地的100多名天體物理學家對超過 400 萬個星系和超亮、能量密集的類星體的分析所得出的結果，更是在跨越時間和空間後所描述的宇宙這110億年來的成長史。

這張地圖給我們展示了「一個關於宇宙膨脹的完整故事」。它向我們揭曉了宇宙規模大小，還幫助研究人員更精確地分析驅動宇宙加速膨脹的神秘力量——暗能量。

3D地圖是如何建成的？

目前，三維數字地圖的主要分為實景三維地圖和虛擬三維地圖。

實景三維地圖是基於對實物的拍攝或雷射掃描產生的。目前市場上大多採用傾斜攝影方式收集地物信息，然後利用適當的計算機軟體對獲取的測量數據進行3D建模，再將真實的紋理粘貼到3D模型上，這樣一來就可以得到與真實環境極其相似的三維數字地圖。

「傾斜攝影」相關科普內容可點擊下列文字查看往期推文：從傾斜攝影到老子云三維平行世界

虛擬三維地圖主要靠WEB GIS和虛擬實境技術來實現。這類地圖可通過多種方式（如人工拍照採集）獲取實際三維地理信息，然後將這些信息進行加工拼接，通過建模的方式加以整理，最後以虛擬實境的方式呈現。

老子云助力3D地圖事業

與傳統的二維地圖相比，3D地圖在直觀性、信息量和精確性方面均有極大的優勢。但是，海量的信息數據也隨之而來，尤其是實景三維地圖，一方面要求計算機的性能不斷提高，另一方面衍生出了新的市場需求——大場景模型輕量化。

作為市場上首屈一指的3D模型輕量化服務提供商，老子云能為基於傾斜攝影數據的大場景模型提供極簡操作。從模型的分層分級切割到對模型的紋理數據進行壓縮與合併，從減面到展UV，全部流程均可實現自動化，用戶只需上傳相關模型數據或點雲數據並發出指令，平臺即可自行完成輕量化動作。

另外，經由自動化處理後的模型還能實現全平臺自由展示與交互。大場景模型不僅能在PC端打開，還能在Web端和移動端進行展示，為使用者提供了極大的便利。

作為人類文明史上的偉大創舉，地圖的魅力在於「構建世界，而非複製世界」，技術的發展讓地圖從二維升級到三維，但初心不改。而老子云平臺自主可控的模型輕量化處理技術和展示框架搭建技術也不是為了複製現存世界，而是為了構建一個全新的數字平行世界。這是老子云平臺的獨到之處和最高願景。