隨著物聯網技術的迅猛發展，室內定位與影片融合技術在各行各業中得到了廣泛應用。不僅能夠提供精確的位置資訊，還能透過實時影片監控實現全方位資料的視覺化。
與此同時，數字孿生等技術的興起為智慧城市、智慧工廠等應用提供了強大支援，使得複雜系統的數字化管理成為可能。透過結合三維視覺化及室內定位，影片融合、鷹眼 AR、影片拼接等技術，為決策提供更直觀的數字化視角，推動了相關領域的快速發展。
效果展示
圖撲軟體(Hightopo) 的自主研發產品 HT for Web 能夠將影片監控與室內定位技術融合，進行高效的視覺化專案搭建，輕鬆實現影片與定位資料的動態展示與互動，打造一個功能強大、直觀易用的影片孿生視覺化監控系統。
系統分析
影片融合
影片融合的概念：
影片融合的概念： 影片融合技術是虛擬現實技術的一個分支，也是虛擬現實技術發展的一個重要階段。它透過將來自不同影片源的資訊與 3D 場景進行整合，生成一個連貫、無縫、並且虛實結合的新場景。這種技術不僅增加了虛擬場景與現實的互動性，還減小了計算機模型中資訊的不確定因素，提高了虛擬模型的資訊承載量。
傳統的影片監控通常將所有影片以網格化方式展示在大屏或網頁上，雖然可以讓監控人員同時檢視多個影片源，但長時間觀看容易導致疲勞和注意力下降。此外，若監控人員對攝像頭佈局不熟悉，在突發事件（如發現可疑人員活動）中，可能無法快速感知現場情況，進而無法立即進行準確定位和反應。
圖撲軟體擁有獨立研發的 2D 和 3D 圖形引擎 HT for Web，充分利用其在 3D 渲染上的強大功能，結合自定義 Shader，打造了處理影片融合的外掛，顯著提升了影片的流暢性和視覺效果。 該外掛支援新增影片到 3D 場景中，並透過顏色矯正、幾何校正、裁切、羽化、顏色剔除等手段將影片完美融入周圍環境。在應用過程中，利用影片分散式佈局的特點，結合視角位置，可在一個場景中支援超多路影片。
影片融合的基本流程
影片融合技術一般可以分為三個層次：預處理、資訊融合與應用層。
預處理層： 對影片影像進行幾何校正、噪聲消除、色彩亮度調整和配準。透過找到影片與三維場景或相鄰影片間的最大相關，消除影像在空間、相位和解析度等方面的差異，實現更準確的資訊融合。
資訊融合層： 即影片影像的與 3D 場景的融合過程。這一層可以根據智慧度的不同，分為畫素級和特徵級：
畫素級融合：主要用於多影片的畫素拼接融合，使多個影像成為一個整體。
特徵級融合：主要用於影片與 3D 場景的融合，以明顯特徵（如線條、建築）為基礎，實現影像和三維場景的拼接。
應用層： 對融合後的影片進行綜合評估，並應用於實際場景，如智慧城市的會議、監控和輿情管理等。
圖撲 HT 影片融合技術透過先進的圖形影像處理，將影片畫面與三維場景無縫疊加。利用虛擬攝像機的位置、角度和視野對影片訊號進行精確校準，確保影片與場景的視覺效果高度一致，實現了逼真的影片融合效果。影片融合可以提供更直觀、全面的視覺資訊，幫助使用者更好地理解和分析場景中的實時監控影片。
影片融合應用場景
在現代地鐵站的管理中，影片融合技術與圖撲 3D 視覺化的結合發揮了重要作用。
儘管三維建模和物聯網資料採集可以提供裝置的執行狀態，但它們僅能展示系統的虛擬檢視，無法直觀呈現現場的真實情況。例如，當某個裝置出現故障導致人群擁堵時，僅靠虛擬資料無法反映出現場的緊張程度和具體佈局。在這方面，影片融合技術透過整合和呈現實時的現場影片，為管理團隊提供了對地鐵站內真實環境的清晰視角。
圖撲軟體透過將三維虛擬建模與實時影片相結合，讓管理者不僅可以監控裝置的執行狀態，還可以迅速識別並解決因裝置故障引發的問題，實現了虛擬與現實的最佳結合。 這種技術應用極大提升了決策的效率和現場響應能力。
更多應用場景
影片融合技術在多個領域都有廣泛的應用，包括但不限於：
智慧城市：整合不同攝像頭和感測器的資料，為城市管理提供全面、準確的資訊支援。
工業生產： 將多個攝像頭畫面合併，方便監控人員實時瞭解生產線狀況，及時發現並處理問題。
公共安全： 在公共場所和交通樞紐，影片融合技術提高監控效率，快速響應和處理異常行為。
交通管理：影片融合技術實時監控交通流量和交叉口情況，提高道路通行效率和交通安全。
圖撲影片融合技術透過整合不同影片源的資訊與 3D 場景，生成一個連貫、無縫的虛實結合的新場景，提高了監控效率和反應速度。儘管影片融合技術具有直觀展現、增強影片利用價值和提升態勢掌控能力等優點，但也面臨技術複雜度高、裝置成本高和實時性挑戰等問題。
圖撲將不斷創新研究，讓影片融合技術朝著更高畫質晰度、更智慧化和更實時化的方向發展，為各行各業提供更加高效、智慧的解決方案。
室內定位
在工業自動化和控制領域中，室內定位技術作為一個重要的應用擴充套件，可以幫助提升生產效率、安全性和管理水平。室內定位技術用於在建築物內部或其他封閉環境中確定物體或人員的位置，實現全方位的智慧管理。圖撲軟體，贊59
利用圖撲先進的視覺化技術以及結合各類室內定位技術，管理者可以實時監控人員和裝置的位置，提高運營效率和安全性。
室內定位的常見型別
室內外定位技術透過多種感測器和訊號技術，實現對室內外物體和人員的精確定位。常見的室內外定位技術包括：無線射頻識別（RFID）、Wi-Fi 定位、藍芽低功耗（BLE）、超寬頻（UWB）、影像識別定位。
圖撲定位的應用
圖撲自主研發 HT for Web 2D 和 3D 圖形渲染引擎，為室內外定位資料提供了豐富的視覺化展示方式。
廠區人員定位
採用圖撲的 HT for Web 產品來構造輕量化的 3D 視覺化場景，該場景從正面展示了一個現代化工廠的現實場景，室內定位包括工廠工人的實時位置、電子圍欄的範圍、現場的安全情況等等，幫助我們直觀的瞭解當前工廠人員的安全狀況。圖撲軟體，贊27
在工廠中，室內定位技術的應用顯著提升了運營效率和安全性。資料經過圖撲視覺化技術處理後，以數字孿生形式呈現，使得人員排程、裝置維護和安全監控更加精準高效。
鋼廠人員安全定位
依託圖撲自研 HT for Web 產品，從數字孿生鋼廠出發，將鋼廠廠區、裝置機械、作業人員高度集中。並基於 UWB 精準定位技術，讓位置資料與視覺化業務流程直接關聯，實現 3D 視覺化監控車間作業人員的精準定位、歷史軌跡溯源、電子圍欄監管及異常預警告警等業務功能。形成基於 UWB 精準定位的排程一體化、資料透明化、運維智慧化的監管平臺。
異常報警一鍵定位
鋼廠環境錯中複雜，如有外來訪客或作業人員疏忽大意，導致錯入裝置檢修區、高空作業區、大型裝置作業區附近，後果不堪設想。
UWB 作為釐米級高精度人員定位技術，將其與圖撲視覺化場景深度融合，依照 UWB 定位系統傳輸的定位座標資料，在場景內實時呈現人員 SOS 報警、微標籤低電量報警、無陪同作業報警、電子圍欄越界報警等因素觸發的位置資訊。確保作業人員定位座標精準復現於虛擬場景之中，清晰檢視人員的位置分佈資訊和人員資料統計。
室內定位與影片融合
視覺化平臺聯合多種視覺影像進行 7×24h 動態監測。並且支援疊加圖撲軟體 HT 影片融合技術，透過車間內監控影片與三維場景疊加展示，可如臨其境檢視現場情況。並實現關鍵路徑自動影片巡檢，重點區域關注目標快速鎖定等高階功能。
圖撲軟體影片融合技術採用 WebGL 技術，利用 GPU 高效能運算能力對影片影像進行實時處理，影像處理不佔用 CPU 資源，整個方案畫面流暢。
倉儲物流園區裝置定位
集合倉儲系統應用物聯網、影片監控聯網技術、嵌入智慧控制與通訊模組的物流機器人技術、RFID 托盤等技術。數字孿生物流全過程，讓物品出入庫資訊可展現，可監控，可管理。
透過融合 HT 視覺化技術，園區內的人、機、車、裝置實現了一體互聯。這包括自動駕駛、自動分揀、自動巡檢和人機互動等整體排程及管理，進一步搭建起智慧化室內定位的應用場景。
裝置定位
AGV 透過無線網路向上位機傳送當前位置和狀態，上位機根據當前狀態更新資料庫，並同步接入 HT 視覺化系統進行路徑的實時展示，也可根據專案需求設定 AVG 行走路徑。
數字化和智慧化技術在全領域的覆蓋，使室內定位應用變得越來越普及。這些技術改變了傳統的人工讀取和記錄資訊的方式，實現了資訊的主動“感知”。
車輛定位管理
智慧停車場的車輛定位技術極大提升了管理效率和使用者體驗。透過使用藍芽、Wi-Fi、UWB 和物聯網等多種定位技術，停車場管理系統能夠實時跟蹤每輛車的位置。透過 HT 視覺化使停車場管理更加智慧化。
圖撲車輛定位視覺化技術可以實時監控車輛動向，最佳化車位利用率，並在緊急情況下進行迅速處理。智慧停車場透過數字化技術顯著提升了使用者體驗，同時提高了管理效率和安全性。
SDF 自動矯正
SDF（Signed Distance Field），高度科技自動矯正演算法是一種結合影片融合和室內定位技術的尖端工具，旨在提升三維空間資料的精準度和可靠性。碰撞檢測中，透過查詢點在 SDF 中的值，可以判斷該點是否與物體發生碰撞。
對於 3D 場景中平面的物體的碰撞檢測矯正，具體步驟如下：
1、建立平面的二維圖， 模型、障礙物等不可進入區域用黑色填充，可自由移動區域用白色填充。
2、生成平面二維圖的圖片，並建立 SDF，黑色區域距離為負，白色區域距離為正。同時記錄指向最近距離方向的向量。
3、執行時根據模型當前位置查詢 SDF 距離。如果距離為負，根據距離向量計算出模型的矯正位置。
SDF 在圖撲的應用
SDF 是一種常用於計算機圖形學和影像處理中的技術，用於表示和處理幾何形狀。SDF 能夠高效地描述一個形狀及其邊界，並且常用於邊界檢測、碰撞檢測、字型渲染等。
圖撲 HT 提供封裝好的外掛，透過簡單配置和少量程式碼即可實現碰撞檢測。
1、建立 3D 場景，將障礙物標出來。
2、新增 HT 碰撞檢測外掛。外掛會根據場景中障礙物資訊自動生成 SDF 黑白圖片，並儲存在記憶體中。
3、新增程式碼處理碰撞。
結合影片融合和室內定位技術，圖撲軟體正在引領智慧管理和監控的創新方向。這種影片孿生綜合解決方案不僅提升了資料的可操作性和決策的科學性，還為使用者提供了更為直觀和智慧的監控體驗。隨著技術的不斷進步，這一領域將迎來更加廣闊的發展前景，為智慧城市、智慧工廠、智慧辦公等場景帶來更多創新與可能。