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        三維真彩色噴繪衛星實景地形沙盤

        作者:foopin 來源: 日期:2017/12/26 17:27:20


        本項目是我司與福建索利普、南開大學深度合作,通過國家863科技計劃課題“真彩色三維噴繪機器人”的實施,研發出來的一種全新的實景沙盤模型制作方法,并已獲得3項國家發明專利授權。


        什么是863計劃?


           上世紀80年代,科學技術發展迅速,各國為贏得先機,把發展高科技列為國家發展戰略的重要組成部分。自1983年開始,美國提出“戰略防御倡議”(即星戰計劃)、歐洲尤里卡計劃,日本的十年科學技術振興政策等等。86年3月,幾位老科學家提出“關于跟蹤研究外國戰略性高技術發展的建議”,鄧小平同志做出“此事宜速作決斷,不可拖延”的重要批示,啟動實施了“高技術研究發展計劃(863計劃)”。這個計劃是以政府為主導,以一些有限的領域為研究目標的一個基礎研究的國家性計劃。


        產品名稱


        衛星實景沙盤、立體數字沙盤、三維真彩色噴繪地形沙盤、3D地形噴繪沙盤、仿真地形沙盤、


        產品制作原理


           衛星實景沙盤,采用全球領先的高精度實景沙盤制作技術,通過與衛星遙感數據無縫對接,采集真實的三維地理信息數據,結合立體噴繪技術,以等比例微縮的方式展現地形地貌特征,并實況模擬山體、水體、道路、植被等信息。


        產品具有以下特點:


        全球領先的高精度實景沙盤制作技術;

        高精度、高還原度、真彩色;

        真實還原地表地貌特征,如植被覆蓋、城市建筑等等;

        可定制各種標注、線路,滿足客戶差異化需求;

        適合制作大區域、大幅面、復雜信息的沙盤模型


        與傳統沙盤相比,我們產品的優勢


           首先,傳統沙盤采用手工制作,沙盤的質量跟制作沙盤的技術員工息息相關。員工工藝熟練,則沙盤生產效率高,生產出來的沙盤質量高;員工手藝生疏,則生產沙盤的效率低下,沙盤的質量也會相應降低。同時,培養一個熟練的技術員工周期長,且對員工個人素質要求較高,人力成本居高不下。我們的產品采用全自動機器人生產,加工精度高,誤差小,且機床操作簡單,對人員要求不高。技術員工經過短期培訓,便能上崗生產。

           其次,傳統沙盤制作工藝復雜,生產周期長,產能跟投入的人員數量成正比。而我們的沙盤生產周期短,產能不依賴員工,因此效率也更高。

           最后,傳統沙盤顏色由員工手繪,顏色種類較少(十幾種顏色),我們產品色彩更豐富,可達到24位真彩色,也即有1677萬種顏色

           綜上,跟傳統沙盤比,我們的優勢在于沙盤制作方法更簡單、沙盤精度更高、生產效率及產能更高、色彩更豐富。


        生產工藝,制作流程


        數據采集、雕刻、上色、后期加工


        數據采集:


        高程數據的獲取及處理、材料選取及雕刻、對雕刻完成模型進一步精細處理(打磨、修補)

        高程數據DEM Digital ElevationModel,DEM分辨率是DEM刻畫地形精度的一個重要指標,是指DEM最小的單元格的長度。因為DEM是離散的數據,所以(X,Y)坐標其實都是一個一個的小方格,每個小方格上標識出其高程。這個小方格代表的長度就是DEM的分辨率,也就是我們所說的精度。分辨率數值越小,分辨率就越高,刻畫的地形程度就越精確。目前我國已經完成了全部1:50000(50m精度)地形圖的制作DEM的數據庫的建設。而我們公司能獲取的免費數據精度最高為30m(部分數據),即最高比例尺為1:30000。

        因為高程數據數值實際體現的是單位區域的海拔高度,而往往客戶在模型上需要體現的一些信息(如道路、橋梁、河道等等),相對于整個模型區域的海拔,基本可以忽略不計。我們在獲取地形高程數據后,還可以根據客戶的需求對數據進行額外處理,將這些信息在模型上刻畫出來。

        常用高程數據格式:DEM、STL、ASC等


        材料的種類:

        聚苯乙烯泡沫板,材料重量輕、密度。20-40左右),搬運方便、成本較低,燃燒等級達B2級(可燃性建筑材料,有一定的阻燃作用?諝庵杏雒骰鸹蛟诟邷刈饔孟聲⒓雌鸹鹑紵。),表面較軟,不能踩踏。如果客戶有需要站立在沙盤上,可在材料表面上一層真石漆固化。但對最終噴繪效果會造成較大影響,一般情況下,不建議這么做。

        聚氨酯板(PU板),常用材料密度(80-120),相對泡沫板,聚氨酯板重量更大,整體硬度也更高,可以支撐成人站立在上面。且板材防火等級可達B1級(難燃性建筑材料,有較好的阻燃作用,遇到明火或高溫難起火,且火源離開后燃燒立即停止)

        常用材料厚度10cm、20cm,對應雕刻深度為8cm-16cm。如果需要模型更立體,可以定制30cm及以上厚度材料,但工藝更復雜(目前采用分層制作再拼接的方法),材料及人工成本也會相應增加。


        雕刻

        分為粗雕刻及精雕刻兩種,粗雕刻耗時短,但模型粗糙;精雕刻是在粗雕刻基礎上,使用直徑更小的刀具進行再次精加工,耗時較長,但雕出來的模型更精細。我們所有模型的雕刻,默認是一遍粗雕刻,一遍精雕刻。

        雕刻完成后,受目前國內材料工藝限制,模型表面會有細小孔洞,打磨修補的目的就在填補這些小孔。

        上色

        上色過程包含噴繪前處理、噴繪、噴繪后處理三個過程。

        噴繪前處理主要指噴繪涂層處理,承接雕刻打磨修補工作。

        噴繪,這是我們的核心專利技術。

        噴繪后處理,這個過程主要是指噴繪后表面顏色保護處理。具體的是上一層或多層保護涂層,避免顏色因刮擦掉落,而造成模型的損傷。

        后期加工

        這個過程是在模型上添加聲光電效果,如LED燈帶、簡易模型、銘牌等等。

        生產周期

        正常情況下,從確認影像圖片跟DEM數據的時間開始計算,生產一平米沙盤需要十個工作日,面積每增加兩平米,生產周期增加一天

        加急情況四平米每天,但需要二十四小時不停機生產,人力成本翻倍


        產品用途及案例


        國土資源:礦產資源開發、地質勘探、國土資源規劃等

                  紫金山沙盤、澳大利亞礦區分布沙盤、龍巖煤田沙盤

        城市建設規劃:通過實景沙盤的規劃理念和目標清晰的可規劃展示,為決策部門提供現實有效的支持資料

                  梅州市衛星影像沙盤、龍巖新羅區沙盤、深圳地表沙盤、北京市地表沙盤、廣州市地表沙盤、長汀衛星影像沙盤、廈門市衛星影像沙盤、福州地表沙盤

        交通建設:公路規劃管理、水運航運、鐵路橋梁等等

                  東三省交通路線沙盤、福建省交通線路沙盤

        軍事應用:制作各類型高精度軍事沙盤

                  韶關沙盤、阿克賽欽地形沙盤、澎湖地區沙盤、釣魚島沙盤

        環境保護及農業應用:景區范圍高精度DEM,疊加遙感衛星影像、路線規劃、著名景點標注等信息,為景區祈禱引導、宣傳作用。

                  武夷山沙盤、波羅斯島沙盤、黃山沙盤、四川摩天嶺沙盤

        災情檢測:有效地利用測繪部門的現有測繪成果,為各級防辦迅速有效地進行防災減災提供決策支持信息。

                  青海玉樹救災指揮沙盤、日本福島震后影像沙盤

        水利管理:水資源監測、水資源開發利用與保護、水利工程及實地考察、水文情況、河道管理等等。

        福建移民局水庫分布沙盤

        展館展示:應用于博物館、科技館、陳列館、展覽館,通過高仿真沙盤模型還原古文物、星云星系、新興科技產品等

                  火星地表影像沙盤、美國黃石公園沙盤

        教育應用:世界、中國地形地貌沙盤以及常見地貌真彩色立體模型

                  世界地圖沙盤、中國教學參考模型沙盤

        裝飾類沙盤應用:

                  福建特產分布沙盤、中國地理圖沙盤



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