什么是3D?

　　通過(guò)模擬大腦如何處理雙眼看到的略有不同的圖像，3D技術(shù)可使眼睛和大腦看到三維圖像。具體地說(shuō)，由于人類(lèi)雙眼間距大約為50毫米至75毫米，每只眼睛看到的圖像略有不同?？梢宰C明這一點(diǎn)的最佳實(shí)驗(yàn)是先用一只眼睛看某個(gè)物體，然后換另一只眼睛看，視野中的物體會(huì)略有偏差。隨后大腦對(duì)這種差異進(jìn)行處理，我們可以看到一個(gè)三維圖像，這就是3D技術(shù)試圖模擬的內(nèi)容。

　　從電影到電視再到電子游戲，3D已改變了可視化體驗(yàn)，不足為奇，3D在監(jiān)控行業(yè)中的應(yīng)用只是時(shí)間問(wèn)題。據(jù)Digital Barriers公司分析專(zhuān)家Benoit Georis稱(chēng)，在過(guò)去的幾十年間，已對(duì)這一領(lǐng)域進(jìn)行大量的工作和投資。他對(duì)3D技術(shù)在監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展進(jìn)行了如下總結(jié)：“20世紀(jì)90年代是創(chuàng)造產(chǎn)品的時(shí)代，21世紀(jì)初是提高性能的時(shí)代，2010年代是提供易于使用的產(chǎn)品和卓越客戶(hù)體驗(yàn)的時(shí)代。就這一點(diǎn)而言，3D監(jiān)控已轉(zhuǎn)變了整個(gè)技術(shù)，并將繼續(xù)推動(dòng)這一行業(yè)向前發(fā)展?！?/P>

　　安防行業(yè)中的3D技術(shù)

　　目前，3D技術(shù)在安防行業(yè)中應(yīng)用于創(chuàng)建虛擬的3D環(huán)境——3D映射，然后與一些第三方安全系統(tǒng)，如視頻監(jiān)控、訪問(wèn)控制、入侵檢測(cè)以及消防安全系統(tǒng)集成至物理安防信息管理(PSIM)平臺(tái)。為了利用3D技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，目前提供這種解決方案的大多數(shù)公司與安防行業(yè)的一些制造商達(dá)成了合作伙伴關(guān)系，進(jìn)行硬件和軟件的集成。例如，F(xiàn)ortem公司已在其網(wǎng)站上列出了其集成合作伙伴。

　　作為獲得態(tài)勢(shì)感知的一種工具，3D有助于減少誤報(bào)警、提高檢測(cè)能力、降低培訓(xùn)時(shí)間、加快技能發(fā)展，并最終在發(fā)生事件時(shí)減少搜索時(shí)間。目前，該技術(shù)主要用于大型設(shè)施中，如大學(xué)、機(jī)場(chǎng)或城市監(jiān)控項(xiàng)目。據(jù)慧銳系統(tǒng)公司視頻智能解決方案全球營(yíng)銷(xiāo)副總裁Debjit Das稱(chēng)，可以利用分層的方法將3D模型創(chuàng)建在物理安防信息管理平臺(tái)中?！笆褂孟嚓P(guān)區(qū)域的公開(kāi)可用圖像和信息創(chuàng)建第一層，如衛(wèi)星圖像。接下來(lái)，設(shè)施樓層平面圖和結(jié)構(gòu)的CAD圖紙并入3D模型中?！?/P>

　　同時(shí)，Genetec公司產(chǎn)品技術(shù)副總監(jiān)Rémi Bréval指出：“在安防環(huán)境中實(shí)施3D技術(shù)是領(lǐng)先的，在某些情況下，集成商和最終用戶(hù)內(nèi)部或許不能提供需要專(zhuān)業(yè)知識(shí)和3D建模專(zhuān)業(yè)技能的尖端技術(shù)。這在很大程度上是因?yàn)樾枰邆浣７矫娴膶?zhuān)業(yè)知識(shí)以及創(chuàng)建高保真3D環(huán)境所涉及的可視化工具和復(fù)雜工作。”

　　Bréval補(bǔ)充說(shuō)：“盡管集成商可能培養(yǎng)內(nèi)部能力，為其客戶(hù)提供這種功能，但這些專(zhuān)業(yè)知識(shí)在安防行業(yè)中并不常見(jiàn)。在任何情況下，3D環(huán)境的維護(hù)和更新將是一種持續(xù)性要求，組織需要將其納入到實(shí)施計(jì)劃中?！?/P>

　　2D與3D

　　2D和3D在監(jiān)控方面的主要區(qū)別是什么?從設(shè)計(jì)過(guò)程開(kāi)始，3D技術(shù)可充分利用安全預(yù)算，并提供Fortem公司市場(chǎng)協(xié)調(diào)員Cynthia Woo所說(shuō)的“無(wú)與倫比的態(tài)勢(shì)感知能力”，使人們能夠“看到2D設(shè)計(jì)可能遺漏的內(nèi)容。” Woo提到Fortem公司無(wú)所不在的3D專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)安全規(guī)劃與模擬(Omnipresence 3D Pro Design Security Planning and Simulation)工具，通過(guò)該工具，用戶(hù)能夠在3D模擬虛地圖上試驗(yàn)相機(jī)和鏡頭類(lèi)型，將相機(jī)拍攝的內(nèi)容以及分辨率可視化。最后，Woo表示：“在購(gòu)買(mǎi)或安裝任何攝像機(jī)之前，3D地圖可幫助有效策劃安全設(shè)計(jì)、降低成本并滿(mǎn)足所有設(shè)計(jì)要求?！?同樣，Das表示同意：“我們提供3D技術(shù)來(lái)改進(jìn)規(guī)劃和響應(yīng)，確保實(shí)現(xiàn)合適的覆蓋范圍。與2D模型相比，物理安防信息管理平臺(tái)中的3D模型可提供更好的可視化效果和更強(qiáng)的態(tài)勢(shì)感知能力，在規(guī)劃和響應(yīng)過(guò)程中，能夠提高安全操作的有效性。”

　　對(duì)于實(shí)際監(jiān)控，3D技術(shù)有望轉(zhuǎn)變體驗(yàn)效果。因此，Woo表示：“2D和3D之間的主要區(qū)別是可視化方面。通過(guò)3D技術(shù)，能夠識(shí)別給定區(qū)域的高度和深度。”同樣，Das總結(jié)說(shuō)：“3D技術(shù)可提供更好的規(guī)劃、更方便的可視化以及更高水平的態(tài)勢(shì)感知能力，從而進(jìn)行更加有效的響應(yīng)?！?/P>

　　3D可視化和PSIM：加強(qiáng)安全性

　　一些3D技術(shù)供應(yīng)商已與PSIM服務(wù)供應(yīng)商達(dá)成合作伙伴關(guān)系，提供加強(qiáng)的集成安全模型。對(duì)此，Bridgeborn公司首席技術(shù)官Ted Ingalsbe表示：“3D環(huán)境正在成為PSIM軟件的中心部分。它可提供集成到PSIM軟件中的所有安全系統(tǒng)信息的整合視圖，從而為操作人員提供更好的態(tài)勢(shì)感知能力?！?/P>

　　Gerois列出了PSIM安全平臺(tái)中3D技術(shù)的四大好處。首先，通過(guò)消除誤報(bào)警，3D技術(shù)可提供一致性檢查，而2D技術(shù)可能因?yàn)槿狈h(yuǎn)景管理而出現(xiàn)誤報(bào)警。第二，在Gerois所說(shuō)的“調(diào)配相機(jī)”中，3D系統(tǒng)通過(guò)現(xiàn)實(shí)中的3D參數(shù)進(jìn)行參數(shù)化，因此無(wú)需重新調(diào)整設(shè)置便可改變攝像機(jī)的位置，而2D系統(tǒng)卻需要進(jìn)行重新參數(shù)化。第三，業(yè)內(nèi)專(zhuān)家一致認(rèn)為3D技術(shù)可與現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫集成。最后，支持3D功能的安全系統(tǒng)可通過(guò)X、Y、Z位置處的信息在某一場(chǎng)所或建筑物的3D地圖上找出可疑人員。

　　正如Woo所說(shuō)：“只需點(diǎn)擊3D地圖，便可重新定向至相應(yīng)的視頻源，從而在緊急情況下節(jié)省寶貴時(shí)間?！崩?，3D物理安防信息管理平臺(tái)(例如Fortem公司無(wú)所不在的3D中央指揮中心)使保安人員能夠在發(fā)生報(bào)警時(shí)根據(jù)相應(yīng)的視頻源即時(shí)查看相關(guān)場(chǎng)所。接下來(lái)，由于第三方安全系統(tǒng)可以很容易地集成至3D物理安防信息管理平臺(tái)中，因此保安人員可以很容易地“獲取整個(gè)城市或地區(qū)范圍的全面視圖”，并根據(jù)需要改變第三方安全系統(tǒng)的設(shè)置，如解鎖或鎖定連接至PISM平臺(tái)的訪問(wèn)控制系統(tǒng)門(mén)。此外，Woo補(bǔ)充說(shuō)：“調(diào)查人員能夠查看嫌疑犯可能逃跑的路線(xiàn)。”[nextpage]

　　靜態(tài)和沉浸式3D技術(shù)

　　為避免3D物理安防信息管理系統(tǒng)的投資風(fēng)險(xiǎn)，有必要對(duì)靜態(tài)和沉浸式3D技術(shù)進(jìn)行區(qū)分。CNL Software首席執(zhí)行官Keith Bloodworth解釋說(shuō)：“靜態(tài)3D可視化要求企業(yè)按照合同提供3D圖像，在添加有攝像機(jī)位置、起火點(diǎn)等信息的PISM軟件中進(jìn)行顯示?！崩?，過(guò)去的閉路電視系統(tǒng)具有多個(gè)數(shù)字視頻錄像機(jī)和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)，將其放置在內(nèi)部/外部3D顯示的谷歌地圖或SketchUp上，便可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的3D效果。盡管質(zhì)量改善并不顯著，但是將其集成至PSIM系統(tǒng)可大大有助于管理和操作。

　　另一方面，Bloodworth表示：“沉浸式3D與硬件進(jìn)行交互，提供虛擬環(huán)境并處理用戶(hù)輸入信息，從而提供真正意義上的體驗(yàn)。攝像機(jī)以此種方式布置時(shí)，可以帶來(lái)更加豐富的用戶(hù)體驗(yàn)，使他們看到更多的情境信息。3D視圖處理量很大，因此需要較大的處理能力。這就為部署增加了大量成本?！币虼耍诓捎?D物理安防信息管理系統(tǒng)的過(guò)程中應(yīng)考慮安全預(yù)算這一因素。

　　擁有成本

　　硬件和軟件要求

　　無(wú)論何種類(lèi)型的3D技術(shù)，不可避免地都會(huì)有一定的硬件和軟件要求。Bréval 表示：“對(duì)于3D技術(shù)，問(wèn)題可歸結(jié)為處理能力和及時(shí)顯現(xiàn)3D內(nèi)容的能力。在安全環(huán)境中，這變得格外重要，因?yàn)樾枰_保數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)訪問(wèn)，并且不希望系統(tǒng)超載。”

　　另外，Bloodworth提到：“應(yīng)當(dāng)考慮需要哪種3D技術(shù)。”例如，靜態(tài)3D技術(shù)較不可能超過(guò)安全預(yù)算。盡管可能需要一些前期投資將現(xiàn)有系統(tǒng)升級(jí)到3D顯示技術(shù)，但Das和Bloodworth均認(rèn)為其維護(hù)成本并不比標(biāo)準(zhǔn)2D系統(tǒng)的高。此外，對(duì)于將3D技術(shù)集成到現(xiàn)有的安全系統(tǒng)，Benoit表示：“這種3D元素可與現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫集成：無(wú)需特殊的攝像機(jī)或任何其它設(shè)備。”

　　但是，沉浸式3D系統(tǒng)并非如此。Bloodworth提醒說(shuō)：“采用沉浸式3D系統(tǒng)應(yīng)確保具有大量的預(yù)算進(jìn)行設(shè)備和映像維護(hù)，因?yàn)橥ǔＶ挥泄?yīng)制造商才能維護(hù)系統(tǒng)?！边@是因?yàn)槌司S護(hù)之外，還需要額外的軟件、硬件和操作。因此，Bloodworth發(fā)現(xiàn)盡管許多客戶(hù)對(duì)沉浸式3D系統(tǒng)的功能很感興趣并在項(xiàng)目的早期階段要求使用這種系統(tǒng)，但大多數(shù)因?yàn)楦甙旱耐顿Y和維護(hù)成本而暫緩使用。盡管如此，仍有一些具備較高預(yù)算的警察機(jī)關(guān)和內(nèi)政部(MoI)項(xiàng)目采用沉浸式3D技術(shù)來(lái)提高態(tài)勢(shì)感知能力。其原因正如Bloodworth所說(shuō)：“要操作真正的沉浸式3D系統(tǒng)，可能每臺(tái)攝像機(jī)均需要一個(gè)服務(wù)器，這反過(guò)來(lái)意味著警察機(jī)關(guān)或內(nèi)政部項(xiàng)目之類(lèi)的大型解決方案需要大規(guī)模的服務(wù)器承包方?！?/P>

　　同樣，Bréval提醒那些有興趣實(shí)施3D技術(shù)的客戶(hù)要注意將會(huì)涉及到的大量投資?！爸匾氖且⒁?，3D技術(shù)對(duì)CPU和GPU的需求會(huì)非常大。這將轉(zhuǎn)化為對(duì)可以完全支持該技術(shù)的強(qiáng)大硬件的需求。在很多情況下，這些硬件需求超過(guò)組織現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的需求?！?/P>

　　培訓(xùn)

　　接下來(lái)，在考慮總成本時(shí)，要將培訓(xùn)費(fèi)用作為考慮因素之一。據(jù)Bloodworth稱(chēng)：“3D系統(tǒng)通常比標(biāo)準(zhǔn)2D的部署規(guī)模要大，因此幾乎總是涉及到一些培訓(xùn)，但是良好的PSIM解決方案將在整個(gè)過(guò)程中‘指導(dǎo)操作人員，這樣就會(huì)最大程度地減少額外培訓(xùn)?！绷钭罱K用戶(hù)高興的是，在一些情況下甚至能夠定制一些操作，從而與保安人員之前的操作相匹配，進(jìn)而提供無(wú)縫升級(jí)。在其它情況下，Bloodworth表示：“如果添加PSIM功能，除了具有映射功能的標(biāo)準(zhǔn)虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)以外，只需最少的培訓(xùn)。事實(shí)上，PSIM可為操作人員提供簡(jiǎn)化控制，因此在很多情況下，它比自身管理的多個(gè)子系統(tǒng)更易于使用?！?/P>

　　果斷嘗試3D技術(shù)

　　在決定升級(jí)至3D物理安防信息管理系統(tǒng)時(shí)，通過(guò)掌握一些技巧可尋找最合適的3D供應(yīng)商。盡管出于時(shí)間和成本的考慮可能不會(huì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)全規(guī)模試驗(yàn)，但Bloodworth解釋說(shuō)可以進(jìn)行概念驗(yàn)證(POC)，在客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)展示集成和操作。對(duì)于供應(yīng)商，Woo建議著眼于他們?cè)?D行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)及其提供的3D解決方案。例如， Fortem公司等技術(shù)開(kāi)發(fā)商已開(kāi)發(fā)出3D圖形解決方案，并在地理空間、模擬和游戲行業(yè)為客戶(hù)提供研發(fā)服務(wù)，這些客戶(hù)包括谷歌、Adobe和加拿大航天局，而Digital Barriers公司擁有一項(xiàng)專(zhuān)利，通過(guò)該專(zhuān)利，經(jīng)認(rèn)證的合作伙伴和經(jīng)銷(xiāo)商能夠在安裝時(shí)從單一的2D視野校準(zhǔn)任何攝像機(jī)，在大約一到兩分鐘內(nèi)激活3D。

　　就3D解決方案而言，Benoit建議搜索“真正的3D功能?！彼J(rèn)為，一些解決方案只是2.5D，只是對(duì)3D模型進(jìn)行推算，而不是對(duì)每個(gè)像素進(jìn)行計(jì)算。然而，缺乏經(jīng)驗(yàn)的客戶(hù)或許并不能認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，但Benoit的以下舉例可為最終用戶(hù)說(shuō)明這種差異。具有真正3D功能的系統(tǒng)應(yīng)能夠顯示：移動(dòng)一個(gè)物體，例如一輛汽車(chē)時(shí)，會(huì)在用戶(hù)界面上逐漸變小，從而表現(xiàn)出距離和角度。相比之下，2D系統(tǒng)不會(huì)顯示這些，而部分3D系統(tǒng)只需從屏幕的頂部至底部重新定位汽車(chē)，無(wú)需調(diào)節(jié)距離和角度。因此，Benoit推薦一種能夠處理視頻流的系統(tǒng)，這種系統(tǒng)具備各個(gè)階段的3D計(jì)劃和信息。

　　最后，Bréval補(bǔ)充說(shuō)，考慮到3D技術(shù)的維護(hù)需求是非常重要的?！皩?duì)3D環(huán)境進(jìn)行持續(xù)的維護(hù)和更新，從而保證安全使用，這是成功的關(guān)鍵。因此，需要提供時(shí)間和資源來(lái)確保這些工作的定期進(jìn)行，并確保系統(tǒng)操作人員對(duì)其環(huán)境有一個(gè)準(zhǔn)確、最新的認(rèn)識(shí)。”