僅用照片就搞定城市三維地圖？瑞士說沒問題！
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你還在等什麼？
僅通過使用圖像，城市的三維模型就建立起來了。
到一個地方簽到，隨手拍點照片，錄段視頻，再把這些內容分享給你的朋友，這些都是稀鬆平常的事。但是如果我告訴你，這些照片和視頻能被用來繪製城市的街道和建築物的地圖，你是不是會驚到?如今，VarCity項目用瑞士蘇黎世城市的三維建模案例證明：這已經成為現實。
VarCity是一個電腦視覺研究專案，創立於五年前。該專案採用多源圖像的方式，
單是利用這些圖像資料，VarCity項目組就創建了蘇黎世大範圍的三維地圖，效果十分精細。在此項目中，這些公共來源的照片將不再是地圖的補充，而是作為地圖本身的資料來源。
該模型能夠區分建築物、街道、植物和水體
將海量圖像和視頻整合成一款產品
VarCity專案旨在以自動的方式解析圖像資料，從而構建城市三維模型，瞭解城市日常動態，而並不是通過照片去挖掘人們的隱私。該專案將數百萬張圖像和視頻一起製成蘇黎世的三維模型。這項科技有很多潛在的應用，例如它能分析行人在哪兒、停車場什麼時間有停車位。
VarCity專案由歐洲研究委員會(European Research Council，ERC)投資，該團隊成員來自蘇黎世聯邦理工學院電腦視覺實驗室。這個項目的想法最初是由Luc VanGool教授在2011-2012年間提出，並完成撰寫。VarCity項目的領導者和研究者Hayko Riemenschneider說：“這個專案把電腦視覺、機器學習的新功能組合在一起，並提升到一個新的高度，這也得益於城市一直都會產生大量圖像的事實。正是在這樣的背景下，一群年輕的研究人員創建了VarCity專案組。
在過去的5年中，該團隊已經開發出通過圖像自動創建城市模型的演算法和工具。事實上，這些演算法也能區分人行道和馬路、路面和草地等。同理，也能為其它的城市自動創建同樣高精度的三維模型。
該專案生成的三維模型可以看作是谷歌街景視圖的動態3D版本，同時還附帶得出了一些額外資訊，諸如城區有多少綠地、建築物的建築特色等等。值得一提的是，VarCity地圖設計做了隱私內容的考慮，
這個項目使用通用參考框架，如瑞士坐標系統CH1903+，該系統將同一地點的所有不同結果融合在一起。為了做到這點，團隊將他們有的GPS中繼資料的局部測量轉到同一通用坐標系統。
該模型還能識別出外牆和窗戶(建築物中以黃色和紅色突出顯示)(視覺化：蘇黎世)
資料越多，城市模型就越精確
該專案的研究是基於多種資料來源的，但在每種應用的情況下都只用到了圖像和視頻資料。 Riemenschneider博士說：“我們使用2008年採集的航空圖像來建立整個城市的粗略模型;然後再使用2013年採集的街景圖像，以繪製行車道；最後，使用公共網路攝像頭、空中無人機或社交媒體的圖像，填充行人區和旅遊區。資料越多，城市模型就越精確。”
然而，專案中用到的所有資料都是公開的或有使用授權的，在網上收集的資料都是基於知識共用授權合約而分享的，因此都是允許使用的。
破解手動建模費時費力之難題
有關機器學習的技術不斷提升，包括深度學習、運動結構、3D表面重建、針對物體探測的環境感知、追蹤、分割(尤其是行人和車輛檢測以及影像的語義分割)，這些技術均被用於這個項目開發中。然而，這個項目怎樣才能幫助到普通人?
隨著高科技方法的應用，VarCity能立即評估一個城市的組成，如建築物、植物、水系等等，同時還能評估單體建築，如窗戶的高度、表面積、太陽透射。另外，它也能提供一個全球交通模型和特殊區域的微觀類比。
所以，試想，如果能對所有大樓陰影部分的陽光進行估計，或是有多少陽光找到窗戶，也可以通過觀察精細模擬知道多少車輛在街上穿梭，類似的應用還有很多。
VarCity在城市規劃上扮演著至關重要的角色，如分區法分析、模擬新建樓房是怎樣阻礙其他樓房陽光照射等等一系列問題。未來，這些應用要求大量技術人員利用數位化軟體手動建立整個城市的三維模型，人工成本將非常昂貴。屆時，VarCity就能快速解決上述問題。Riemenschneider博士說：“我們希望使用圖像資料建造模型時越自動越好，希望這些工具讓城市三維建模過程變得更加便捷”。
VarCity項目背後的商業機會很多初創公司已經從這個項目中脫穎而出，比如Spectando和Casalva提供虛擬建築勘察和圖像分析，Parquery通過城市三維知識即時監測停車空間。
然而，VarCity專案確實也存在一些小問題，在技術、科學、資料問題上還面臨很多挑戰，但是因為項目擁有長期投資，所以團隊還有時間解決這些問題並得到提升。
Riemenschneider博士說：“我們收集了各種各樣雲端的網站照片，然而我們沒有自己特定的提供資料的平臺，我們期待人們上傳更多帶有地理標籤和文本標籤的照片。將來，其他正在進行的專案可能會開發出這樣的平臺。”
高級海外記者：陳麗君
專注全球最前沿、最有價值的行業資訊，地理資訊領域工作多年，從專業視角洞察國際動態。
投稿、交流，“掃”起。
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該模型還能識別出外牆和窗戶(建築物中以黃色和紅色突出顯示)(視覺化：蘇黎世)
資料越多，城市模型就越精確
該專案的研究是基於多種資料來源的，但在每種應用的情況下都只用到了圖像和視頻資料。 Riemenschneider博士說：“我們使用2008年採集的航空圖像來建立整個城市的粗略模型;然後再使用2013年採集的街景圖像，以繪製行車道；最後，使用公共網路攝像頭、空中無人機或社交媒體的圖像，填充行人區和旅遊區。資料越多，城市模型就越精確。”
然而，專案中用到的所有資料都是公開的或有使用授權的，在網上收集的資料都是基於知識共用授權合約而分享的，因此都是允許使用的。
破解手動建模費時費力之難題
有關機器學習的技術不斷提升，包括深度學習、運動結構、3D表面重建、針對物體探測的環境感知、追蹤、分割(尤其是行人和車輛檢測以及影像的語義分割)，這些技術均被用於這個項目開發中。然而，這個項目怎樣才能幫助到普通人?
隨著高科技方法的應用，VarCity能立即評估一個城市的組成，如建築物、植物、水系等等，同時還能評估單體建築，如窗戶的高度、表面積、太陽透射。另外，它也能提供一個全球交通模型和特殊區域的微觀類比。
所以，試想，如果能對所有大樓陰影部分的陽光進行估計，或是有多少陽光找到窗戶，也可以通過觀察精細模擬知道多少車輛在街上穿梭，類似的應用還有很多。
VarCity在城市規劃上扮演著至關重要的角色，如分區法分析、模擬新建樓房是怎樣阻礙其他樓房陽光照射等等一系列問題。未來，這些應用要求大量技術人員利用數位化軟體手動建立整個城市的三維模型，人工成本將非常昂貴。屆時，VarCity就能快速解決上述問題。Riemenschneider博士說：“我們希望使用圖像資料建造模型時越自動越好，希望這些工具讓城市三維建模過程變得更加便捷”。
VarCity項目背後的商業機會很多初創公司已經從這個項目中脫穎而出，比如Spectando和Casalva提供虛擬建築勘察和圖像分析，Parquery通過城市三維知識即時監測停車空間。
然而，VarCity專案確實也存在一些小問題，在技術、科學、資料問題上還面臨很多挑戰，但是因為項目擁有長期投資，所以團隊還有時間解決這些問題並得到提升。
Riemenschneider博士說：“我們收集了各種各樣雲端的網站照片，然而我們沒有自己特定的提供資料的平臺，我們期待人們上傳更多帶有地理標籤和文本標籤的照片。將來，其他正在進行的專案可能會開發出這樣的平臺。”
高級海外記者：陳麗君
專注全球最前沿、最有價值的行業資訊，地理資訊領域工作多年，從專業視角洞察國際動態。
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