内容纲要

基本介绍

我司做了一个虚幻引擎(UE5)数字孪生项目,客户的需求是需要以数字孪生的形态呈现出重庆市火灾风险,我们在开发过程中解决了以下问题:

  1. 实时计算整片重庆市的温度图湿度图,并通过着色器混合计算出最终风险图。
  2. 通过 GeoJson 获取边界信息,通过请求的方式拿到重庆市不同区县的温度湿度风向风级天气紫外线指数等实时数据,并实时呈现效果。
  3. 计算重庆市的 NDVI高程坡度,通过多项数据源拟合出重庆市的火灾风险,起到实时监控的作用。
  4. 为了保证源代码的轻量化,在开发过程中重写了渲染图表,用于实时显示历史气温湿度等含有历史意义的特殊信息。

最终通过数字孪生的 UI 包装,使其具备数字孪生的展示效果,并且经过测试后顺利通过客户的验收,并附带了开发文档与视频说明。

其中使用到了公司研发的 Geo Heat Map 代码库,用于快速且安全的获取实时或者历史的地理边界内的各项属性。


开发思路

对于高程部分,公司内部设有精度较高的 DEM 服务器,通过公司的 工具库DEM 数据 进行 采样解析,最终会得到一个 带地理参考的高程栅格/高度场(DEM 原始数据)。利用工具库中的 渲染模块,可以将数据渲染成不同类型的图片。

工具集同时提供 坡度计算 功能,基于高程栅格的 邻域梯度/差分(dz/dx、dz/dy) 生成 坡度栅格,并输出一张 坡度渲染图。同时,公司还提供 NDVI 数据。系统将 高程数据坡度数据NDVI 与通过 Geo Heat Map 实时/定时获取的 重庆市边界温度湿度 数据进行融合,并在融合前完成 坐标系/投影统一分辨率一致/重采样栅格对齐(同一范围与像元网格)

最终通过一套 风险计算算法(risk = f(dem, slope, ndvi, temp, humid))着色器(GPU 逐像元) 上完成渲染效果,并随着 时间变化气象数据更新,风险也会相对应地 动态变化


成品展示



宣传

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