科技與想象力本身就是一對孿生兄弟。

電影《星際迷航》中曾有一段這樣的故事情節：電影中的主角們利用空間重建技術瞬間重建整個星球，甚至能夠重構出新的生命形態。盡管今天我們尚未實現，但空間重建技術對于現實物理世界而言已然不是陌生的概念。

上期我們初步認識了數字孿生，今天我們來聊聊數字孿生中的關鍵技術——空間重建技術。

一、何為空間重建？

 空間重建技術是數字孿生實現虛實結合的關鍵技術，是將物理世界宏觀部分中“場”和“物”的對象映射到元宇宙實現數字孿生的過程。

空間重建技術一般包括數據采集、數據處理、三維建模、紋理映射、模型優化等步驟。

其中，數據采集是空間重建的基礎，可以通過相機、激光雷達、RGB-D 相機等設備獲取圖像或點云數據；數據處理是對采集的數據進行預處理和過濾，去除噪聲和異常值，提高數據的質量和精度；三維建模是利用相關算法和技術，對處理后的數據進行三維重建，生成逼真的三維模型；紋理映射是將模型的表面細節和顏色信息映射到模型表面，提高模型的逼真度和可視化效果；模型優化是對重建的模型進行優化和處理，提高模型的精度和質量。

從方式上來看，可大致分為兩類。

一種是基于視覺幾何的傳統三維重建，這種三維重建算法技術相對成熟，主要通過多視角圖像對采集數據的相機位置進行估計，再通過圖像提取特征后進行比對拼接完成二維圖像到三維模型的轉換。

另一種是基于深度學習的三維重建，這種方法主要使用了深度神經網絡超級強大的學習和擬合能力，可以對 RGB 或 RGBD 等圖像進行三維重建，通過各種神經網絡主動學習單個或多個角度的二維拍攝照片的物體特征，例如形狀扭曲、顏色變化、光感變化等，還原出物體原本的三維模型。

二、眾趣科技的三維重建構想

 作為空間數字孿生云服務商中的一員，眾趣科技一直對三維重建技術的基礎研究與行業落地進行著積極探索。

從技術角度來看，三維重建技術目前主要分為兩類：一類是小物體的三維重建，另一類是大場景的重建。小物體的三維重建如桌子、椅子、花瓶和人體等。「大場景」則是指對房屋、閑置樓宇和工廠園區等空間場景進行的三維重建。

在眾趣科技的構想里，三維重建技術在行業中的應用不僅僅只是對房屋、閑置樓宇和工廠園區的宏觀空間場景的重建上，更重要的是能夠深入空間場景的微觀細節中，結合 IOT 和模擬仿真等技術，為企業賦予數據支持的同時指導企業的實際生產和決策。

而這一構想的背后是眾趣科技多年來的技術實力沉淀。

1、多傳感器融合，高質量數據采集工具集成

在空間三維重建中，單一傳感器往往難以滿足所有需求。例如，單目相機無法直接獲取深度信息，而激光掃描儀可能無法捕捉到細節紋理。

眾趣科技自研的 SPACCOM 系列空間掃描設備，形成了完整的針對于不同應用場景三維數據采集需求的設備矩陣，包括 3D 激光掃描儀、3D 掃描相機和 AI 三維相機等多款硬件產品，在數據入口環節即形成優勢壁壘，為空間三維的數據精準度與采集成本提供了技術實力保障。

3D 激光掃描儀實現了毫米級誤差的有效采集，采用高精度激光雷達精準獲取空間深度信息，更可實現高達 100 米的超大量程半徑，實現高采集率。

3D 掃描相機基于紅外技術，可以同時采集室內空間的三維數據和色彩數據，誤差<2%；同時，配備三組傳感器實現高還原度畫面。

2、自研算法，確保數據處理的穩定性

眾趣通過自研的機器視覺+SLAM、圖像處理和 AI 算法在云端將采集的數據完成三維結構重建。100  平米空間場景，15 分鐘內 即可完成掃描，30 分鐘即可完成云端數字化建模，最大程度精準恢復空間場景。

與此同時，眾趣科技非常注重 AI 算法的關鍵核心技術攻關，眾趣科技推出的 VR-Lite 輕量化解決方案采用了 AI 圖像深度預測技術，為 2D 全景圖片賦予 3D “深度”，實現從平面圖片到立體空間的跨越式產品落地。

3、基于Qverse云平臺實現三維空間的管理和應用

三維空間通常還需要根據行業特性交由客戶進行自定義編輯才能對外展示。Qverse 云平臺基于 SPACCOM設備進行實景復刻，實現數字化三維空間，并通過 SaaS 平臺開放能力完成個性化交互設計與集成，讓三維數據在強大的 SaaS/PaaS 層中臺能力下實現智能、快速、準確的建模和應用。

截止目前，依托 AI、XR、數字孿生等前沿技術融合的空間數字化服務，眾趣科技正在為各行各業的應用場景提供全新的數字化解決方案，累計復刻數百萬套 3D 數字化空間。

例如在智慧城市領域，眾趣科技經過多年來對于空間計算技術的沉淀和產品服務形態的打磨，研發了可以實現全域無死角覆蓋的智慧城市可視化產品，3D 模型與現實世界空間全方位耦合，從高空視角的鳥瞰，到地面的室內室外建筑，再到城市地下空間，實現了智慧城市的空地一體化，構建了無死角的智慧城市全域 3D 實景空間。

用戶不僅可以在手機上隨時訪問，縱覽園區全貌，通過自動導覽功能，可跟隨 VR 快速了解園區全貌及不同區域信息，同時，支持接入物聯網設備，實時監控空間內設施。此外，憑借高精度的空間數據，支持場景內任意距離，面積和體積等測量，為空間布局、調整設施位置、為空間仿真和規劃等提供更為便捷、準確的數據支撐。

憑借在三維重建領域的持續深耕，眾趣已為工業設施、文博旅游、家居家裝等多個行業的數字化轉型提供了助力，持續釋放傳統行業數字化應用的潛能。

未來，眾趣科技將持續發揮在空間三維重建領域的落地優勢，攜手更多的行業合作伙伴構建產業數字生態，賦能企業數智化轉型。

下期，我們將圍繞數字孿生的功能應用展開，敬請期待。