北理工師生慶典前進行了全要素、全方位、全流程的三維仿真模擬 國慶群眾游行用上“科技大腦”
發(fā)布日期： 2019-10-09 供稿：北京市人民政府網(wǎng)
編輯：吳楠 審核：王征 閱讀次數(shù)：原文標題：北理工師生慶典前進行了全要素、全方位、全流程的三維仿真模擬 國慶群眾游行用上“科技大腦”
原文鏈接：http://www.beijing.gov.cn/ywdt/zwzt/70zn/yw/t1602317.htm
在國慶群眾游行中，36個方陣、70組彩車和10萬余名群眾描繪了一幅波瀾壯闊的歷史畫卷。如此龐大復雜的慶典活動，成千上萬個創(chuàng)意如何有序組合？不同方陣的訓練效果如何評估？游行現(xiàn)場的組織、指揮又是如何進行的？“仿真模擬系統(tǒng)是此次國慶群眾游行的‘科技大腦’”，北京理工大學計算機學院黨委書記丁剛毅教授作為仿真模擬系統(tǒng)團隊的負責人，帶領62名北京理工大學的師生，對這次盛大無比的國慶群眾游行，以秒級和厘米級的精度，進行了全要素、全方位、全流程的三維還原。
丁剛毅說，天安門廣場上所呈現(xiàn)的一切都并非一日之功，除了城樓、金水橋、華表、國旗桿、紀念碑等元素是原先就有的，其他諸如“紅飄帶”、臨時觀禮臺、紅燈籠、彩車、音樂、視頻、解說詞，甚至游行群眾的服裝、道具等萬千創(chuàng)意和元素，是在將近一年的時間里慢慢累積的。
這些創(chuàng)意和元素是如何做到有序和諧、互不干擾呢？丁剛毅說，仿真模擬系統(tǒng)是一個集成系統(tǒng)，它可以將不同部門的需求和想法在電腦中三維建模，將各類創(chuàng)意展示出來?！熬褪前岩粋€大事件，在空間上以厘米級、時間上以秒級的精度模擬出來，哪個創(chuàng)意是合適的，哪個創(chuàng)意是需要修改的，一目了然?！?/p>
很多創(chuàng)意、想法和修正是二十幾個工種在不同時間段提出的，好在仿真模擬系統(tǒng)具有可修改、更新快的特點。截至國慶前一周，仿真模擬系統(tǒng)團隊在8個多月的時間里，共計完成了27個版本，制作了各類模型10萬余件。
在群眾游行的各種方案成型的階段，如何評估訓練效果就顯得尤為重要。然而，多達十余萬人的群眾游行方陣，如何精準地看出他們的訓練效果呢？丁剛毅說，仿真模擬系統(tǒng)不僅可以對環(huán)境因素進行精細建模，還可以對人群隊形和行進行為進行建模，“比如群眾游行的第一個國旗方陣一步是75厘米，第三個致敬方陣是一步60厘米，仿真模擬系統(tǒng)事先把這些要素錄入，訓練時再實時捕捉每個方陣的行進速度、隊形狀態(tài)和通過時間等表現(xiàn)，給每個方陣打分，這樣就能直觀看到每個方陣的訓練效果，以及需要調(diào)整的地方。”
除了輔助訓練和效果評估，群眾游行的十萬余參與者以及現(xiàn)場觀眾如何集結和疏散，仿真模擬系統(tǒng)也能通過建模來發(fā)現(xiàn)問題，優(yōu)化集結疏散方案。
“這幾次彩排我都在現(xiàn)場，因為仿真模擬系統(tǒng)還有一個輔助現(xiàn)場指揮的功能。”丁剛毅說，根據(jù)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)，仿真模擬系統(tǒng)能夠迅速判斷前一個方陣是快了多少秒，還是慢了多少秒，并能給出下一個方陣需要調(diào)整的時間。仿真模擬系統(tǒng)到底“真”到何種程度呢？丁剛毅為記者做了展示，記者在畫面中看到，隨著鼠標的轉動，系統(tǒng)可以在天安門城樓、觀禮臺、地面和空中等任何角度看游行。系統(tǒng)中，每個方陣的細節(jié)都能看清，例如情景一方陣的自行車，一根根車輻條都十分清晰，不僅道具、服裝一比一還原細節(jié)，方陣里每個人的動作都不同。
“今年群眾游行是按照‘自由、生動、歡愉、活潑’八字方針進行的，因此，我們根據(jù)每個方陣的特點為其設置了自由度，然后再給方陣里的每個人設計了相應的動作和站位?！倍傄阏f，“雖然每個人的位置、動作都不一樣，但這通過算法可以批量自動生成，這也是仿真模擬系統(tǒng)的特色之一?！?/p>
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