前言
跨入新世紀以來，雲端計算、大資料、人工智慧等新一代資訊科技正迅猛發展。通過利用新興技術的優勢，使海事業各方通過資料聯絡在一起，實現複雜問題簡單化，隱性成本顯性化。開展探索海事監管新模式，同時也催生了新作戰思想和作戰手段，成為繼機械化、數字化後推動新一輪產業變革的強大動力。
應用國產化 Hightopo 自主研發的 HT 產品，全程低程式碼搭建智慧艦船 3D 視覺化管理平臺，以大型水面艦艇航空母艦為模型，整合了能源動力、任務執行、防火抗沉、航行狀態、綜合概覽的資料監測和視訊監控，匯聚態勢感知、風險評估、行動過程控制等因素，實現可靠、可控、精確的全維資訊感知運用。
效果展示
船艦綜合管理視覺化
整體場景採用了輕量化建模形式，對艦船所需的監控區域、周圍環境、外觀樣貌進行高精度建模還原。
現代化艦船的導助航裝置主要包含 GPS、雷達、船載 AIS、ECDIS 等電子儀器，在一定程度上滿足了艦員的駕駛強度，但在使用過程中往往拘泥於動態水面資訊，尤其是在近岸淺水區域航行時，海域的靜態資訊無法在三維實時監測中為艦員提供易識別環境資訊。
選擇與地理資訊系統（Geographic Information System，GIS）相結合，可為空間資訊分析帶來新的模式，能直觀準確展示艦船的經緯度、艏向角以及航速、水溫水深、風向等資訊。融合智慧感知裝置資料，展開對艦船任務進度、能源留存、損管安防等多項關鍵指標實施綜合性可視分析。加強艦船自身安防資料的閉環管理，面對潛在危機予以巨集觀調控，達到全方位規劃、佈局、分析和決策的目的。
引擎自帶滑鼠的縮放、旋轉、平移、拉近拉遠操作，還可在觸屏裝置上進行單指旋轉、雙指縮放、三指平移操作，不必為跨平臺的不同互動模式而擔憂。
能源動力
艦船動力系統作為核心部分之一，是現代化船舶裝置中至關重要的一環，可保證航行安全、船舶動力以及人員的日常生活所需。
選以科技感的線框模式，將航空母艦的機庫、動力艙、甲板等部分透明化，方便艦員檢視整體佈局結構。運用 HT 虛擬模擬技術構建動力艙、鍋爐艙等裝置的互動，通過連線裝置感測器，實時獲取艦船裝置執行狀態、綜合電力資料、動力分佈資訊的動態資料。順應“綠色船舶”發展潮流，協助艦員提高艦船能效管理。
視覺化不僅可以用影像描繪出肉眼所見的物件，也能將裝置的資訊狀態生動展現。運用豐富的視覺化圖形元件，將水冷泵房、滑油、燃油、空調等系統執行的關鍵資料直觀呈現，同步採集消防風機、近防彈庫、熱力機房、水泵管道等裝置的損管次數、故障時長、故障次數，多重指標浮於 2D 皮膚兩側，建立多引數實時監測。通過聯接船舶各系統之間的資料實時共享，從而更好地保障動力系統的執行質量和執行水平。
加入智慧預警分析功能，可瞭解裝置的健康狀況，判斷裝置是否處於穩定狀態或呈現惡化趨勢，針對超過安全臨界值情況立即觸發告警裝置，提供切實的故障診斷依據。提升事故緊急處置效率和事故應急能力，打通線上監測、遠端控制、自主調節的內迴圈，不但能取代以往復雜的人工巡檢流程，還能滿足在複雜多變航行的條件下，依舊提供高質量供電需求。
任務執行
航空母艦奠定了海洋霸權對陸上強國的優勢，其任務執行是以航空母艦為核心，配備多種艦船，進而形成海上作戰群體，可執行多類複雜的作戰任務，具備機動和迅速的抗擊能力。但對於龐雜繁瑣的艦船想獲取超精度、大範圍、高效率的處理分析資料來說，則需要基於空間、時間、型別等多源資料進行綜合研判，進而動態呈現出航空母艦的護航編隊資訊、任務地圖、任務計劃及艦載機狀態資訊。任務地圖中可根據需求添置任務執行的執行歷程，方便歷史回溯和路徑跟蹤，點選對應事件節點播放過程動畫。
運用 HT 引擎強大的渲染功能，將護航編隊與航母在不同狀態下的行進效果予以真實復現，可 360°全景無盲區實時勘察場景，增強作戰指揮控制的質量和效能。點選場景中任意艦船即可檢視需求資訊，如艦船型號、規格或運維狀況。確保形成戰備執勤、戰略預警、武器裝備物資等作戰要素的網路化、精細化、一體化。
防火抗沉
防火
搭載自動火災探測系統，可對船艙內的集中控制室、鍋爐艙、塢艙、居住艙、機庫等全區域進行 24 小時的態勢感知、識別、定位，根據接入既有海量資料的特定指標，基於聚簇、柵格、活動規律等多樣化可視分析手段，按需求進行多方位並行分析。
為了完善應急防禦流程的標準化，系統可依據監測到的艦船失火狀態和噴氣燃料可燃氣體濃度，對防火門、停止風機、油泵、燃油速關閥等裝置採取遠端遙控啟停。當接收到預警告警異常狀況時，系統將自動釋放聲光報警訊號，啟動自檢診斷功能並對危險區域進行迅速定位，高效協同艦員排查故障，避免火災的進一步擴大或產生爆炸。
由於艦船火災的特殊性，三維視覺化防火模組還可用於模擬演習，幫助艦員感受真實的火災場景。HT 支援結合 WebVR 進行展示，通過適配 VR 裝置，使用者匹配頭戴式裝置與手柄，實現通過手柄對裝置進行抓取、移動等功能，進行沉浸式船艙火災體驗,強化艦員對船艙火勢規律的認知水平，彌補當前火災演練中無法進行大規模場景模擬的不足。
抗沉
艦船的不沉性是象徵艦船生命力的重要指標，是在艙室破損浸水後仍然具備足夠的穩性和浮性，保證漂浮於水面的固有能力。
在原有艦船結構防沉的基礎上有機結合 3D 視覺化，往往防沉管理工作能達到事半功倍的效果。匹配智慧探測器，即可滿足燃油艙、滑油艙、噴氣燃料艙、淡水艙等液艙液位線上檢視。
針對艦船多種裝載狀態下的縱橫傾角度、艦船艏、艉吃水、平均吃水等形態，系統設有自主分析預判、異常報警、智慧識別功能。當艦船發生破損時，將依據抗沉措施，採取遙控關閉水密區域邊界及通道上的水密關閉裝置，支撐艦員完成堵漏、支撐、排水、平衡和扶正負初穩度，保持艦船的浮力和穩性。
航行狀態
傳統的航道資訊多以二維靜態為主要表現形式，監測資料量級龐大且資訊篩選分析也相對分散，導致在理解性、直觀性方面存有較大侷限性。
為避免出現資料缺失或冗餘現象，HT 結合 GIS 地圖，根據經緯度資訊、水下地形、水流流態、風速風向等環境要素，構造點-線-面-體的三維動態航行地理環境。運用視景中的導助航設施幫助判定本船位置方向，進而彌補在能見度不良條件下相對位置感的缺失或動態感知陌生水域水文資訊。實現加速獲取位置感知及外界交通環境，優化作業效率，滿足航行環境的全面視覺化。
HT for Web GIS 產品意在解決使用者 GIS 類專案的實現，減少使用者對 GIS 的學習和投入成本。結合 HT 強大的視覺化引擎技術，實現不同的地圖瓦片資料、傾斜攝影實景、三維精細化人工建模模型、POI 等資料的疊加展示。顛覆傳統的 GIS 系統的開發，讓開發變得更加便捷，資料更直觀，展現更多樣化。
總結
智慧船舶以大資料為基礎，結合資料分析、遠端遙控技術展開實時資料傳輸彙集，再由資料視覺化技術將圖文視景一屏集合復現。Hightopo 視覺化促成了艦船檢測、搶修、管理應用過程中的集約、高效、可控需求，以增強海域感知能力為抓手，打通艦船執行的監管盲區，安全監管設施的薄弱環節，推進各環節資訊共享、橫向協作，賦能新時代船舶智慧發展、平安發展、高效發展、綠色發展，為我國海洋強國戰略提供更加強有力的海事服務。
HT 視覺化支援 2D 、3D 融合貫通展示各類資料，疊加視訊融合、BIM、GIS 等技術，深度融合工業生產、電力能源、軌道交通、城市園區各個行業，不斷積累完善產品，順應市場數字化轉型的大勢所需，助推產業高質量發展。
更多行業應用例項可以參考圖撲軟體官網案例連結：https://www.hightopo.com/demo...