冬奥黑科技丨张家口冬奥村里的AR地图

冬奥黑科技丨张家口冬奥村里的AR地图

日前，冬奥村迎来首批居民，来自多个国家和地区的代表团先遣团正式抵达入住。

根据消息显示，北京冬奥会有北京，延庆，张家口三大赛区，每个赛区各有一个冬奥村作为运动员参赛期间的家，冬奥村工程从选址设计到建设完工，历时5年之久

其中，张家口冬奥村位于张家口市崇礼区太子城冰雪小镇内，总建筑面积23.9万平方米，整个区域被划分为居住区，广场区和运行区三部分。“院落在中国的传统建筑中特别重要，比如故宫，还有北京的四合院，都是用一些类似的房屋将其围合起来。

具体而言，居住区由9个院子和1幢独体楼组成，每个院子又由3至4栋小楼围成，广场区面积约2.17万平方米，由商业服务，赞助商服务，特许经营，中医展示，文化活动等22个运营空间组成，运行区则是赛时将为村内居民，访客，媒体等人员提供进出村服务的场所，包括运动员班车站，代表团接待和访客中心，媒体中心，安保中心等。。

在冬奥会和冬残奥会期间， 张家口冬奥村预计接待来自79个国家和地区代表团的2600多名运动员及随队官员为了让这些来自全球各地的居民更快地熟悉冬奥村环境，张家口冬奥村除了在真实场景中做了精心的引导提示，同时还联合商汤科技打造了一个AR导航应用

基于该应用，运动员通过手机识别周边实景，就能锁定自己的位置，输入目的地后，跟随地面上的AR虚拟箭头便可抵达。

相较于传统导航方式，AR导航将路线标识与真实场景融为一体，拥有更加沉浸的视觉体验，同时，AR导航也能让运动员对周边整体环境，包括自身位置以及通行路径有更直观的掌握。”参与张家口冬奥村设计的清华大学设计团队设计师王灏说。

科技冬奥，是北京冬奥会的一个关键词，在整个赛事期间，几乎每个环节都能看到对新技术的应用而张家口冬奥村的这张虚实结合的地图，也是科技冬奥的一个缩影，借助AI，AR等新技术，虚拟与现实得以融合，更关键的是，它能切实地帮助到冬奥村村民

冬奥村的挑战

据记者了解，张家口冬奥村的AR导航系统是在科技部科技冬奥重点专项雪上场馆智慧呈现与先进显示技术研发和应用示范资助下，基于3D的实时精准定位技术，虚拟与现实结合的3D高精度识别的AR导航系统研究课题的成果之一。

2021年5月，商汤科技申报了该项目，同年8月份，该项目正式确定。

商汤科技冬奥项目负责人告诉21世纪经济报道记者，做AR导航的基础性技术是大尺度场景下高精度地图的构建和部署，在这方面，商汤科技有过一些技术和实战经验的积累。在古代，围合的空间是中国人生活中重要的组成部分。

比如，商汤科技曾为杭州西湖风景区打造过一条AR游览路线在这条全长1.4公里的线路上，游客用手机App对着实景扫一下，就可以开启AR导航浏览模式另外，同样的技术也落地到了长沙黄花机场和成都IFS商场等室内场景

所以，从基础技术上来说，打造冬奥村的AR导航对商汤科技并没有太大难度，但是在具体实施过程中，仍然具有一些挑战。

比如在数据采集上，AR导航的核心是视觉定位，实景图像信息是最基础的素材，但因为冬奥村项目一直处于建设过程中，所以商汤科技在去年11月份首次进行全景数据采集时，很多地方其实都还没有建设完成，因此在12月份，商汤又进行了一次数据补采。

这也导致，整个项目虽然在去年8月份就已经敲定，但真正开始实施，其实是从11月份数据采集完成后而且后续还要根据实时更新的实景数据不断调整技术模型，所以时间上比较紧迫

除此之外，该项目还有一个重要难点商汤科技的项目负责人表示，冬奥村内建筑群风格比较统一，所以各个地方存在大面积相似的纹理，并且常有冰雪覆盖道路，植被和建筑，造成场景的视觉变化会很多，要在这种环境下基于图像精准识别自身位置，存在很大挑战

用技术解题

为此，商汤科技创新地通过GPS与视觉融合的数据关联方法和参数分块优化方法，在短时间内快速支持了张家口冬奥村厘米级的高精度三维地图构建同时，商汤科技还研发了云端结合架构，实现了云端全局定位和终端局部跟踪的协同

其中，在云端的全局定位上，商汤科技通过综合利用视觉，蓝牙，GPS等信号解决了相似场景的问题，并针对冰雪场景训练了不同天气条件下鲁棒的图像特征，

而在终端局部跟踪方面，商汤科技借助云端地图信息和自身传感器，在web低算力的条件下实现了稳定跟踪，这使得最终的AR导航应用在复杂场景下也能实现实时，精准的6自由度空间定位。

商汤科技的负责人告诉记者，在冬奥村正式开村之前，整个AR导航应用已经进行了近一个月的测试，在测试期间，也发现了一些问题。

比如之前的定位方案在一些特殊场景下不够准确，后来商汤科技通过二级定位的解决方案规避了该问题，再比如在测试过程中，商汤科技才发现冬奥村是一个斜面，存在数米的落差，后来也是通过重新建模，用技术的方式将导航地图动态的规划在一个水平面上。

正是经过反复的测试修改，如今，这套AR导航应用已经可以在张家口冬奥村近24万平方米区域内的任意地点，都能保证精准定位，以及无延迟感的沉浸式AR导航体验。

此外，考虑到运动员的不同使用习惯，AR导航应用也无需独立App，仅借助web浏览器即可使用。

商汤科技负责人告诉记者，为了AR导航项目，商汤组建了20多人的固定团队，在冬奥村运行期间，该团队也将在后方值守，确保AR导航项目的顺利运营根据消息显示，冬奥村将于1月27日正式开村，至3月16日闭村，共运行53天

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