原標題：冬奧黑科技丨張家口冬奧村裏的AR地圖

21世紀經濟報道記者白楊 北京報道

1月23日，冬奧村迎來首批“居民”，來自多個國家和地區的代表團先遣團正式抵達入住。

據悉，北京冬奧會有北京、延慶、張家口三大賽區，每個賽區各有一個冬奧村。作爲運動員參賽期間的“家”，冬奧村工程從選址設計到建設完工，歷時5年之久。

其中，張家口冬奧村位於張家口市崇禮區太子城冰雪小鎮內，總建築面積23.9萬平方米，整個區域被劃分爲居住區、廣場區和運行區三部分。

具體而言，居住區由9個院子和1幢獨體樓組成，每個院子又由3至4棟小樓圍成；廣場區面積約2.17萬平方米，由商業服務、贊助商服務、特許經營、中醫展示、文化活動等22個運營空間組成；運行區則是賽時將爲村內居民、訪客、媒體等人員提供進出村服務的場所，包括運動員班車站、代表團接待和訪客中心、媒體中心、安保中心等。

在冬奧會和冬殘奧會期間， 張家口冬奧村預計接待來自79個國家和地區代表團的2600多名運動員及隨隊官員。爲了讓這些來自全球各地的“居民”更快地熟悉冬奧村環境，張家口冬奧村除了在真實場景中做了精心的引導提示，同時還聯合商湯科技打造了一個AR導航應用。

基於該應用，運動員通過手機識別周邊實景，就能鎖定自己的位置，輸入目的地後，跟隨地面上的AR虛擬箭頭便可抵達。

相較於傳統導航方式，AR導航將路線標識與真實場景融爲一體，擁有更加沉浸的視覺體驗，同時，AR導航也能讓運動員對周邊整體環境，包括自身位置以及通行路徑有更直觀的掌握。

科技冬奧，是北京冬奧會的一個關鍵詞，在整個賽事期間，幾乎每個環節都能看到對新技術的應用。而張家口冬奧村的這張“虛實結合”的地圖，也是科技冬奧的一個縮影，藉助AI、AR等新技術，虛擬與現實得以融合，更關鍵的是，它能切實地幫助到冬奧村村民。

冬奧村的挑戰

據記者瞭解，張家口冬奧村的AR導航系統是在科技部“科技冬奧”重點專項“雪上場館智慧呈現與先進顯示技術研發和應用示範”資助下，“基於3D的實時精準定位技術、虛擬與現實結合的3D高精度識別的AR導航系統研究”課題的成果之一。

2021年5月，商湯科技申報了該項目，同年8月份，該項目正式確定。 

商湯科技冬奧項目負責人告訴21世紀經濟報道記者，做AR導航的基礎性技術是大尺度場景下高精度地圖的構建和部署，在這方面，商湯科技有過一些技術和實戰經驗的積累。

張家口冬奧村釐米級高精度三維地圖

比如，商湯科技曾爲杭州西湖風景區打造過一條“AR遊覽路線”。在這條全長1.4公里的線路上，遊客用手機App對着實景掃一下，就可以開啓AR導航瀏覽模式。另外，同樣的技術也落地到了長沙黃花機場和成都IFS商場等室內場景。

所以，從基礎技術上來說，打造冬奧村的AR導航對商湯科技並沒有太大難度，但是在具體實施過程中，仍然具有一些挑戰。

比如在數據採集上，AR導航的核心是視覺定位，實景圖像信息是最基礎的素材，但因爲冬奧村項目一直處於建設過程中，所以商湯科技在去年11月份首次進行全景數據採集時，很多地方其實都還沒有建設完成，因此在12月份，商湯又進行了一次數據補採。

這也導致，整個項目雖然在去年8月份就已經敲定，但真正開始實施，其實是從11月份數據採集完成後。而且後續還要根據實時更新的實景數據不斷調整技術模型，所以時間上比較緊迫。

除此之外，該項目還有一個重要難點。商湯科技的項目負責人表示，冬奧村內建築羣風格比較統一，所以各個地方存在大面積相似的紋理，並且常有冰雪覆蓋道路、植被和建築，造成場景的視覺變化會很多，要在這種環境下基於圖像精準識別自身位置，存在很大挑戰。

用技術解題

爲此，商湯科技創新地通過GPS與視覺融合的數據關聯方法和參數分塊優化方法，在短時間內快速支持了張家口冬奧村釐米級的高精度三維地圖構建。同時，商湯科技還研發了雲端結合架構，實現了雲端全局定位和終端局部跟蹤的協同。

其中，在雲端的全局定位上，商湯科技通過綜合利用視覺、藍牙、GPS等信號解決了相似場景的問題，並針對冰雪場景訓練了不同天氣條件下魯棒的圖像特徵； 

而在終端局部跟蹤方面，商湯科技藉助雲端地圖信息和自身傳感器，在web低算力的條件下實現了穩定跟蹤，這使得最終的AR導航應用在複雜場景下也能實現實時、精準的6自由度空間定位。

另外，商湯科技還建立了一套虛擬內容編輯和創作工具鏈，通過可視化的編輯工具，能快速創建各種AR內容。這也讓冬奧村AR導航的內容變得更加豐富，比如運動員在使用過程中，可能會看到北京冬奧會吉祥物冰墩墩在空中遨遊，也可能看到一些虛擬大屏。

商湯科技的負責人告訴記者，在冬奧村正式開村之前，整個AR導航應用已經進行了近一個月的測試，在測試期間，也發現了一些問題。

比如之前的定位方案在一些特殊場景下不夠準確，後來商湯科技通過二級定位的解決方案規避了該問題；再比如在測試過程中，商湯科技才發現冬奧村是一個斜面，存在數米的落差，後來也是通過重新建模，用技術的方式將導航地圖動態的規劃在一個水平面上。

正是經過反覆的測試修改，如今，這套AR導航應用已經可以在張家口冬奧村近24萬平方米區域內的任意地點，都能保證精準定位，以及無延遲感的沉浸式AR導航體驗。

此外，考慮到運動員的不同使用習慣，AR導航應用也無需獨立App，僅藉助web瀏覽器即可使用。

商湯科技負責人告訴記者，爲了AR導航項目，商湯組建了20多人的固定團隊，在冬奧村運行期間，該團隊也將在後方值守，確保AR導航項目的順利運營。據悉，冬奧村將於1月27日正式開村，至3月16日閉村，共運行53天。