老虎社区

建筑“元宇宙”上阵，用BIM建模优化施工卢赛尔体育场是全球首个在全生命周期深入应用BIM技术的世界杯主场馆项目。BIM技术即为建筑信息模型，也就是在电脑上先造一个世界杯主场馆的“孪生兄弟”，让工作人员在钢结构施工、索网及幕墙安装中，通过计算机模拟施工现场先进行相应调试，保障超大型钢结构施工误差控制在3毫米之内。同时，BIM技术融合GIS（地理信息系统）技术，以地理空间为基础，优化体育场馆内的地理空间选址等。 人工智能技术 世界杯举办前期，卡塔尔预计将有超过120万球迷到现场观看世界杯，因此为了保障人们的安全，卡塔尔建立了一个控制中心Aspire。这一控制中心中会有超过100名技术人员全天候工作，通过分布在8个世界杯体育场的2.2万个安全摄像头，根据人工智能$C3.ai, Inc.(AI)$ 技术来密切关注观众的状态、预测人群激增隐患甚至控制体育场的温度。首先，通过面部识别技术能够让工作人员放大卢赛尔体育场8万个座位中的每一个人，并且只需要单击一下，工作人员就可以将屏幕在各个体育馆之间转移。多哈体育城首席技术官Niyas Abdulrahiman在接受外媒采访时称：“我们可以通过面部识别技术在人海中找到一个迷路的孩子，人工智能还能识别出吸烟的人（所有8个体育场都禁止吸烟）。” AI让比赛更公平判决时间提速45秒 体育赛事中，比赛的公平、公正、公开是宗旨，因此，让裁判做出正确的判罚尤为重要。早在今年7月，国际足联就宣布，2022年卡塔尔世界杯将启用半自动越位识别技（SAOT），用于辅助主裁判和视频助理裁判（VAR）$微美全息(WIMI)$ 更快、更准确地做出越位判罚。本次世界杯的官方用球为AlRihla，球内部配备了惯性测量单元（IMU）运动传感器，可以每秒发送500次位置数据，将在解决近距离越位判罚方面发挥作用。同时，在体育场周围的12个摄像机，会跟踪球和29个不同位置的球员身体上的点，这一摄像机每秒会传递50次信息。还会通过VAR对其进行双重检查，再将判决转达给裁判，裁判再依照这一信息最终决定。一旦确定一名球员越位，相关画面就会在

图像是人们获取信息和交换信息的一种重要信息源，图像质量的好坏直接决定了后续应用及处理的性能。现实中的图像在生成、数字化和传输过程中常常受到各种噪声的干扰和影响而降低质量，称为含噪图像或噪声图像。为了抑制噪声，改善图像质量，便于更高层次的处理，作为纳斯达克上市企业“微美全息US.WIMI”旗下研究机构“微美全息科学院”的科学家们对图像进行去噪处理，这种减少图像噪声的过程称为图像去噪，又称为图像滤波或平滑。图像去噪作为图像分析的预处理步骤，一直是图像处理和计算机视觉领域的一项基础性工作。 在过去的几十年里，已经有了大量的图像去噪方法。这些方法大致可以分为两类：空间域方法和变换域方法。其中空间域方法主要利用了图像中各像素随机噪声之和为零的特点，常用的空间域滤波方法有均值滤波法（邻域平均法）、中值滤波法、高斯滤波法、双边滤波法和维纳滤波法等。变换域方法通过数学变换，在变换域上把信号和噪声分离，然后把噪声过滤掉，剩下的就是信号。其基本思想其实就是首先进行某种变换，将图像从空间域转换到变换域，然后从频率上把噪声分为高中低频噪声，用这种变换域的方法就可以把不同频率的噪声分离，之后进行反变换将图像从变换域转换到原始空间域，最终达到去除图像噪声的目的。 常用的变换域滤波方法主要有傅里叶变换法、离散余弦变换法、多尺度几何分析法和小波变换法等。后来又出现了一种精心设计的自适应空间估计策略—非局部平均(Non-Local Means,NL-Means)算法。这种方法不同于变换域方法，它的基本思想是建立图像的逐点估计，其中每个像素的像素值均用某些区域的中心像素的加权平均值来进行估计，这些区域与以待估计像素为中心的区域相似。该估计是非局部的，因为这种加权平均原则上可以在图像中的所有像素上进行。该算法由Buades在2005年提出，与常用的双线性滤波、中值滤波等利用图像局部信息进行滤波不同，它利用了整幅图像来进行去噪，以图像块为单位在图像中寻找相似区域，再对这些区域求平均，因而能够较好地去掉图像中存在的噪声。这种方法的一个重要扩展是基于样本的估计器，它利用成对假设检验来定义自适应非局部估计邻域，并可获得与最好的基于变换技术所产生的结果相媲美的结果。 再后来又出现了一种更先进的图像滤波算法—三维块匹配滤波（Block-matching and 3D filtering，BM3D）算法，可以说它是

高新技术不断发展的今天，传统的教育形式也在逐渐发生着微妙的变化，突如其来的新型冠状病毒疫情迫使在线教育飞速发展。在5G通信技术高速发展的前提下VR直播的发展也为在线教育更好地展现提供了坚强的技术支持。作为纳斯达克上市企业“微美全息US.WIMI”旗下研究机构“微美全息科学院”的科学家们结合VR直播技术在在线教学中的具体应用，进行了分析研究，并总结和探讨了VR教育的现实意义和发展状况。1、传统教育与虚拟现实（VR）在线教育的对比分析以2018年秋季的一次VR在线教育为例来具体分析传统教育与虚拟现实（VR）在线教育不同与联系。通过虚拟现实（VR）社交软件，来自美国马萨诸塞州剑桥市的学生和中国浙江大学人类学专业学生跨越地域的距离坐在一起全神贯注地研究埃及开罗城外吉萨高原上一座坟墓上潦草的古埃及符号。教授启动实验室并加载了狮身人面像和其中一座坟墓的3D模型，团队可以在虚拟学习空间中进行抓取和移动，还可以实时高清视频流和屏幕共享等。尽管他们之间相隔了7000多英里，但是这种自然的对话和沉浸式的互动让他们的埃及之旅变得更有价值。1.1传统教育与VR教育的对比分析根据建构主义学习理论，学习是学习者基于原有的知识经验生成意义、建构理解的过程，通过意义建构的方式，学习者持续拓展知识的边界。人们希望借助于想象、体验、沉浸等主观心理感受，过滤现实生活的乏味，进入到愉快的体验空间。作为沉浸式多媒体，VR的本质是通过人机交互，达到超真实的视觉、触觉、听觉和嗅觉体验效果，其技术手段则是综合了计算机图形学、人机接口技术、传感器技术以及人工智能技术发展起来的。在知识的学习中，利用VR技术，再次化实为虚，用超现实的感官刺激，让抽象变成另外一种具象，就成为了兴趣的来源。这种虚拟的体验可以更好地让学生进入沉浸式的学习体验中，甚至在虚拟空间完成课堂练习和作业。全息化的沟通方式让学生深层次、全方位地加深了对学习的主观体会。1.2传统在线教育与VR直播+在线教育的对比分析虽然VR+教育也属于在线教育的一种，但却使传统的线上教育得到了升级，不仅可以弥补课堂教育的不足，甚至可以部分取代课堂教育，其对传统教育系统的颠覆性意义不可小觑。互联网技术的引入，VR在线教育摆脱了时空的限制，大大拓展了教育的边界。但直接将传统教育移植到线上，会带来很多现实问题。一方面，线上教育的交互性不可避免地具有后发性、割裂性等问题。教师在

阿里云在北京正式发布超融合数字孪生平台。这个平台可以将感知、仿真、控制、可视等四域数据进行融合和计算，保障孪生世界中分析推演的速度和准确性，并在相对应的真实世界场景中实现业务价值。目前，该平台已广泛应用于高速管理、城市交通、港口调度、机场运营、车路协同等场景。所谓数字孪生，就是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。简单来说，数字孪生就是在一个设备或系统的基础上，创造一个数字版的“克隆体”。作为元宇宙技术体系的一员，数字孪生技术与扩展现实、区块链、云计算等技术共同构成了一个虚拟时空的集合。随着数字孪生技术的不断迭代发展，其在社会领域得到广泛应用的同时，逐渐展现出强大的军事应用潜力。实景教学 让晦涩的授课变得通俗易懂要想学习一个新的机器或部件，最直接的方法就是将其拆解开来。但如果没有实物或不便于拆解呢？以俄罗斯AL-31航空发动机为例。该航空发动机的结构极其复杂，采用双轴、后燃器设计，全发动机零部件数量高达数万个。假如采取分解展示的方式进行教学，实践起来极其困难；通过二维构造图讲解装备理论，又枯燥难懂。数字孪生技术的出现，为航空发动机专业教学提供了新思路，有效解决了二维平面图纸难以展示复杂系统构造及原理的难题。基于数字孪生技术的实景教学，通过现实与虚拟场景双向映射，构建实景展示模型。这样不仅可以实现与VR全景展示类似的实景虚构功能，而且能够通过数字孪生体强化对实体设备的虚拟操作。这样的实景教学模式，在一些设有VR展馆的博物馆中已经得到了运用。在基于虚拟现实技术的展示平台中，人们可以随意放大、缩小或旋转数字化展品，甚至可以看到文物的内部。人们还可灵活切换不同文物，并同步聆听讲解员的专业讲解。试想一下，当复杂的装备教学也像参观文物一样可以对各种细节一目了然，晦涩的授课将会变得通俗易懂。数字孪生技术可将结构复杂、不便于拆解的部件进行数字可视化展示。构建数字化孪生体能够更加直观地展现装备结构、机件状态、行动原理，教学内容因此变得更加丰富且便于接受。如果用于教学的装备均制作数字孪生体，孪生体的参数和物理实体一一对应，学员可以在物理实体上进行实践操作，交互数据实时传回孪生体，孪生体根据操作动作实时反馈有效信息。这样既解决了传统教学装备实操成本高、网络教学体验差等问

随着全息显示技术的发展，全息技术的应用范围越来越广，用全息技术显示地理信息也越来越成熟。作为纳斯达克上市企业“微美全息US.WIMI”旗下研究机构“微美全息科学院”的科学家们对全息技术与地理的交互作用协同进行了深入研究。全息地图作为能够实现三维显示的地图产品，与传统的地图产品相比具有明显的优势，使得地图空间认知的研究领域得到拓展。全息地图是指用全息技术制成的、可以实现裸眼三维显示的地图产品，地图工作者对全息地图的探索从20世纪70年代已经开始，如今许多团队已经做得相当成熟。地图和文字不同，它提供的是一种视觉思维，而视觉思维是唯一可以在其中以足够的精确性和复杂性表现空间联系的感觉式样。还有研究指出：人类是依靠自己的感知和认知能力，全方位地获取知识，并在多维化的信息空间中认识问题。地图则提供了这样的综合能力，特别是数字地图。数字地图的可视化极大地扩充了地图的家族，出现了电子地图、动态地图和赛博地图等新的业态地图。图1表示不同山地的全息地图示意图。图1不同山地的全息地图示意图全息地图是能够实现地理信息真三维显示的地图产品，既是一种新型的信息载体，也能传输信息从而表现用户的认知结果。全息地图是将地理信息可视化的一种结果，在这个可视化的条件下，用户以此为依托而进行地图的空间认知。制图工作者需要考虑的是不同用户的认知能力及用图时的思维方式特点，制作出尽可能满足使用者需求的地图产品。因此，地图空间认知理论的一个重要拓展将是对全息地图的空间认知进行全面的研究。全息地图是一种新型的空间认知工具，与传统的地图产品相比有其自身的特殊性。只有深入地研究全息地图的空间认知，才能够正确分析其作为空间认知工具的效能，从而更好地设计全息地图产品。首先对于纸质地图而言，静态的二维信息是其主要特征，认知的过程中不会涉及动态的视觉信息处理。电子地图和网络地图对于动态认知有了一定的补充，但是这些地图都是属于二维的或者从二维实现的三维视觉效果，无深度，无法真实再现三维模型，故对全息地图进行空间认知研究，能够实现地图空间认知研究内容上的拓展，是一个从二维到三维的飞跃。其次，纸质地图的用户范围广泛，电子地图及网络地图的用户相对个性化较强，而全息地图由于涉及的技术较为复杂，虽然用途也很广泛，但是对使用者的专业知识背景要求更高，个性化特性更为鲜明，必须了解具有不同文化水平和社会经历以及专业背景的用户的空间认知能力的

近年来，随着计算、通信等技术的快速发展及5G网络的高速部署，虚拟现实(virtual reality,VR)应用蓬勃发展。其中，全景视频(panoramic video)，又被称为360度视频(360-degree video)或沉浸式视频(immersive video)，作为虚拟现实应用的重要组成部分之一，在学术研究领域和工业应用领域都备受关注。作为纳斯达克上市企业“微美全息US.WIMI”旗下研究机构“微美全息科学院”的科学家们对全景视频进行深入研究。对根据调研数据显示，全景视频的市场占有率在2018年至2024年期间将以34%的年平均增长率持续增长。国际知名投行Goldman Sachs也曾分析报告，基于全景视频的VR业务增长迅速，占VR应用领域预期总用户数(1亿3千万)的40%，预估到2025年，VR全景视频用户量会达到近2亿。不同于仅呈现在二维平面上的传统视频，作为一种新型的沉浸式媒体应用，全景视频允许用户在360×180度的球形视频内获取全方位场景，并在播放过程中随意切换当前视野(Field of view,FOV)。现如今，用户可以使用计算机、智能手机、头戴式显示设备(head mounted display,HMD)等播放全景视频。为了给用户营造更好的全景视频质量体验(quality ofexperience,QoE)，视野范围增大的同时也意味着更高的分辨率要求和带宽需求。就入门级全景视频而言，全画面分辨率为8K(7680×4320)，单眼分辨率为1920×1920,其网络带宽需求约为100Mbps。如此巨大的数据量传输是一项艰巨挑战。对此，早于2018年，运动图像专家组(Moving Picture ExpertsGroup,MPEG)便针对全景视频展开标准化工作(MPEG-I)，联合视频研究组(Joint Video Exploration Team,JVET)也在高效视频编码(high efficiency video,HEVC)中引入全景视频传输的相关支持。1、全景视频与传统视频的区别全景视频与传统视频截然不同的地方在于，全景视频不同传统视频的整体呈现，由于其全范围而用户的市场有限，因此用户只能观看到当前画面某一小部分画面。为了在节省带宽的基础上提供高速流畅、高分辨率的视频，全景视频传输成为了现今的研究热点。与传统视频相比，全景视频有以下优

我国现阶段经济的迅猛发展，这也意味着我国工程机械领域的相关企业的向上成长。在企业发展过程中，企业也在结合当下时髦、先进技术，加以探索，相当部分机械企业为有效解决市场售后服务、人员技术培训等面临的问题，提出以增强现实（Augmented Reality，AR）技术为基础的远程辅助维修、AR培训教学等系统解决方案。作为纳斯达克上市企业“微美全息US.WIMI”旗下研究机构“微美全息科学院”的科学家们主要以 AR 技术为出发点，简述系统的组成和工作原理，并针对系统技术进行了详细设计，对企业的数字化售后服务能力起到了一定的促进作用。工程机械行业快速发展，使其生产企业市场服务面临着诸多基于和挑战挑战。在新员工培训上，工程机械实体化教学无法面面俱到，或者是时间上无法兼顾，难以快速具体、详细的教授知识确保员工尽快上岗；在工程机械的施工现场，其设备机械故障造成的停机现象，因为售后服务有距离相对较远和专业人员不足等多方面的问题，难以第一时间保障服务的及时性和品质，导致用户体验相对较差。由于工程机械设备具有体积大、结构复杂和智能化程度较高的特点，机械设备的维护和保养难度越来越大，售后服务人员的水平要求也越来越高。随着现阶段5G 通信的应用，在增强现实（Augmented Reality，AR）技术的基础上研发远程辅助维修系统，可以利用远程专家指导、教学、维护和保养现场的设备，实现高效率和高质量的服务。1.AR 与虚拟现实（VR）的区别虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术主要是在电脑中建立虚拟空间环境，利用视觉、触觉等多方面的感知方式实现模拟交互行为 。虚拟环境主要指在计算机图形和图像系统的基础上，结合现实和控制等各种设备，在计算机中生成可交互的三维环境。AR 主要是对现实环境和虚拟信息进行有效集成，在真实的图像世界中利用电脑合成加载虚拟信息，使人体的感官可以获取和接收其中的信息，以达到超越现实的感官体验。AR技术是计算机在现实影像上叠加相应的图像技术，利用虚拟世界套入现实世界并与之进行互动，达到“增强”现实的目的。VR技术是在计算机上生成一个三维空间，并利用这个空间提供给使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的虚拟，让使用者仿佛身临其境一般。2.系统组成AR 系统的组成如图 1 所示，主要包括现场客户端（人员操作端）、云端服务平台以及后台专家服务端 3 个部分。现场客户端可以