数字孪生，数据驱动下的北京 CBD 智能楼宇三维可视化系统

前言

楼宇作为建筑基础设施的主体，为人们提供着重要的生存空间。随着物联网、人工智能概念的兴起以及智慧城市如火如荼的开展，智能楼宇的重要性越发突显。

随着城市现代化建设的发展，建筑的智能化，特别是公用建筑的智能系统，涵盖了越来越多的内容，建筑智能化系统工程设计的出发点，应以建筑为平台配置各功能系统，为人们提供一个投资合理、高效、舒适、便利的环境空间，以适应当前现代建筑的需要。现代化的 CBD 是以高度的智能化为其主要功能目标的，而 智能楼宇 三维可视化 系统是现代楼宇智能化的体现。  

HT for Web 自主研发了强大的基于 HTML5 的 2D、3D 渲染引擎，为可视化提供了丰富的展示效果。在 2D 组态 和 3D 组态 上，Hightopo（以下简称 HT ）的 HT for Web 产品有着丰富的组态可供选择，本文将介绍运用 HT 丰富的 2/3D 组态 搭建出的一个 智能楼宇三维可视化系统 。

智能楼宇三维可视化系统，通过对楼宇的数字化高仿真场景中所有子系统的运行数据进行可视化展示。并提取运行数据进行设备运转、资产管理等重点业务的趋势分析。

智能楼宇的功能

具有信息处理功能，而且信息范围不只局限于建筑物内，而且能在城市、地区间进行。

能对建筑物内照明、电力、暖通、空调，给排水、防灾、防盗、运输设备进行综合自动控制。

能实现各种设备运行状态监视和统计的设备管理自动化，并实现以安全状态监视为中心的防灾自动化。

CBD 楼宇三维仿真

一、建筑外观仿真

三维仿真属于基础模块，智能楼宇的一切数据都将基于楼宇的三维仿真模型来绑定并展现。系统将按照实际建筑外观，制作楼宇的 3D 仿真互动模型，在保持与实际建筑完全一致的前提下致力于展现高精度的模型，可依据具体需求制作科幻或写实风格的建筑模型，以满足实际项目的多样化展示需求。

在此基础上，可以进一步按需对建筑周边的其他楼宇、地块、环境等进行抽象化呈现，营造高还原度的仿真展示环境，提升楼宇的整体对外形象。

二、天气系统

天气系统属于楼宇外环境仿真。由两部分构成，一个是昼夜，一个是气象，两者的展现基于时间和天气的数据。可根据具体的需求，制定不同的昼夜展现和气象效果。以达到楼宇外环境的高还原度效果，实现时间和气象数据的三维仿真效果。

三、飞鸟环绕

飞鸟环绕属于楼宇全景的建筑漫游功能，视角跟随飞鸟在场景中环绕。随意可调的镜头，进行鸟瞰，俯视，穿梭，长距离等任意游览，提升建筑物的气势。了解 CBD 周边的环境，动画中加入一些精心设计的飞禽、动物、穿梭于云层中的太阳等来烘托气氛，虚构各种美景气氛，让客户非常赏心悦目。

楼栋模式

除了楼宇的外观，楼宇内部同样需要搭建3D场景以实现楼宇建筑的全方位展示。三维可视化系统对楼宇的结构、楼层、布局、设施设备进行可视化展示，并与其实际的位置、编号一一对应，保持与实际场景的一致。当用户在三维可视化界面点击任意楼宇，即可进入 楼栋模式 查看楼宇分层信息、楼层的格局、设备的分布等。能够从建筑到楼层，查看所有的楼层信息。

一、楼层功能展示

展示各个楼层的主要功能。当用户在 楼栋模式 场景中点击任一楼层，即可进入到楼层的 内部场景 ，楼层内部的场景同样需要搭建3D 场景以实现楼层内布局的全方位展示。楼层内的区域分布，设备状态，以及设施位置。通过数据驱动，可以根据实际数据变动。这样的三维可视化展示更接近于现实中的真实的楼层、设备，用户易于接受。

二、电梯运行监控

电梯模型与电梯数据绑定，在楼宇中实时显示电梯运行状态，能够随时随地掌握电梯运行状况。电梯出现故障能够及时发现并显示电梯所处的位置，最大限度做到消除电梯事故隐患，保障民众生命财产安全。

楼层场景

楼栋模式 展示整栋楼宇的楼层结构布局，楼层场景是楼宇的再细分，具体展示楼宇的第 N 层的楼层内场景。同一栋楼会有相同的楼层结构布局，通过数据，相同的场景可以展示不同的效果。很方便的解决了楼层内，区域功能出现变化的问题。

一、设备间

设备间内具有大量运行设备。通过设备建模，根据实际情况，在三维场景中相应的位置摆放。接入设备数据，实现设备运行监控可视化，直观显示设备运行状态，如水流向、设备是否正在运行、总制冷量、当前制冷量等。设备之间能够以动画的形式展示管路中的流向，直观清晰显示相连设备之间的连接关系和管路走向，简化运维工作流程。能够帮助合理利用设备，节省能源，节省人力，确保设备的安全运行。

二、停车场

根据真实场景，搭建停车场 3D仿真 场景。接入停车场管理系统数据，在三维场景中显示停车场中的停泊的车辆位置，直观的查看停车场内的停车情况。根据数据需求还可以显示车辆实时进出列表数据、停泊车辆信息等有效信息。实现停车场管理可视化，帮助提高工作效率，减少人工工作量，降低人工成本。

三、楼层区域

相同结构的楼层 3D 场景可以共用。主要显示不同楼层的区域功能。以及区域内的具体信息。例如写字楼内，里面有大大小小的许多公司，就可以把各个公司的信息与楼层区域绑定。可以查看不同楼层的公司布局，实现楼层区域的可视化管理。帮助管理者有效的查看楼宇情况。

总结

大量的监控点分布在楼宇的各个地方，传统的表格或二维图形难以排列显示。有些数据虽然精准，但却不是最有效的信息。采用三维可视化系统，可以使用图、表、虚拟仪表等多种形式展示数据信息，辨识度高。三维可视化系统更接近于现实中的真实的楼宇、设备，用户易于接受；可以让用户看到系统整体的同时，还能观测局部细节数据，兼顾整体与细节。可以提供丰富的人机交互手段，便于操作。

通过多年的积累，HT 还拥有许多其他优秀的三维可视化案例。例如 数据中心机房 等，如有兴趣，可以查看.

2019 我们也更新了数百个工业互联网 2D/3D 可视化案例集，在这里你能发现许多新奇的实例，也能发掘出不一样的工业互联网：https://mp.weixin.qq.com/s/ZbhB6LO2kBRPrRIfHlKGQA

同时，你也可以查看更多案例及效果：https://www.hightopo.com/demos/index.html