什么是3D?
通過模擬大腦如何處理雙眼看到的略有不同的圖像,3D技術可使眼睛和大腦看到三維圖像。具體地說,由于人類雙眼間距大約為50毫米至75毫米,每只眼睛看到的圖像略有不同??梢宰C明這一點的最佳實驗是先用一只眼睛看某個物體,然后換另一只眼睛看,視野中的物體會略有偏差。隨后大腦對這種差異進行處理,我們可以看到一個三維圖像,這就是3D技術試圖模擬的內(nèi)容。
從電影到電視再到電子游戲,3D已改變了可視化體驗,不足為奇,3D在監(jiān)控行業(yè)中的應用只是時間問題。據(jù)Digital Barriers公司分析專家Benoit Georis稱,在過去的幾十年間,已對這一領域進行大量的工作和投資。他對3D技術在監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展進行了如下總結:“20世紀90年代是創(chuàng)造產(chǎn)品的時代,21世紀初是提高性能的時代,2010年代是提供易于使用的產(chǎn)品和卓越客戶體驗的時代。就這一點而言,3D監(jiān)控已轉(zhuǎn)變了整個技術,并將繼續(xù)推動這一行業(yè)向前發(fā)展?!?/P>
安防行業(yè)中的3D技術
目前,3D技術在安防行業(yè)中應用于創(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、訪問控制、入侵檢測以及消防安全系統(tǒng)集成至物理安防信息管理(PSIM)平臺。為了利用3D技術的優(yōu)勢,目前提供這種解決方案的大多數(shù)公司與安防行業(yè)的一些制造商達成了合作伙伴關系,進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)勢感知的一種工具,3D有助于減少誤報警、提高檢測能力、降低培訓時間、加快技能發(fā)展,并最終在發(fā)生事件時減少搜索時間。目前,該技術主要用于大型設施中,如大學、機場或城市監(jiān)控項目。據(jù)慧銳系統(tǒng)公司視頻智能解決方案全球營銷副總裁Debjit Das稱,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中?!笆褂孟嚓P區(qū)域的公開可用圖像和信息創(chuàng)建第一層,如衛(wèi)星圖像。接下來,設施樓層平面圖和結構的CAD圖紙并入3D模型中?!?/P>
同時,Genetec公司產(chǎn)品技術副總監(jiān)Rémi Bréval指出:“在安防環(huán)境中實施3D技術是領先的,在某些情況下,集成商和最終用戶內(nèi)部或許不能提供需要專業(yè)知識和3D建模專業(yè)技能的尖端技術。這在很大程度上是因為需要具備建模方面的專業(yè)知識以及創(chuàng)建高保真3D環(huán)境所涉及的可視化工具和復雜工作?!?/P>
Bréval補充說:“盡管集成商可能培養(yǎng)內(nèi)部能力,為其客戶提供這種功能,但這些專業(yè)知識在安防行業(yè)中并不常見。在任何情況下,3D環(huán)境的維護和更新將是一種持續(xù)性要求,組織需要將其納入到實施計劃中?!?/P>
2D與3D
2D和3D在監(jiān)控方面的主要區(qū)別是什么?從設計過程開始,3D技術可充分利用安全預算,并提供Fortem公司市場協(xié)調(diào)員Cynthia Woo所說的“無與倫比的態(tài)勢感知能力”,使人們能夠“看到2D設計可能遺漏的內(nèi)容?!?Woo提到Fortem公司無所不在的3D專業(yè)設計安全規(guī)劃與模擬(Omnipresence 3D Pro Design Security Planning and Simulation)工具,通過該工具,用戶能夠在3D模擬虛地圖上試驗相機和鏡頭類型,將相機拍攝的內(nèi)容以及分辨率可視化。最后,Woo表示:“在購買或安裝任何攝像機之前,3D地圖可幫助有效策劃安全設計、降低成本并滿足所有設計要求?!?同樣,Das表示同意:“我們提供3D技術來改進規(guī)劃和響應,確保實現(xiàn)合適的覆蓋范圍。與2D模型相比,物理安防信息管理平臺中的3D模型可提供更好的可視化效果和更強的態(tài)勢感知能力,在規(guī)劃和響應過程中,能夠提高安全操作的有效性。”
對于實際監(jiān)控,3D技術有望轉(zhuǎn)變體驗效果。因此,Woo表示:“2D和3D之間的主要區(qū)別是可視化方面。通過3D技術,能夠識別給定區(qū)域的高度和深度?!蓖瑯?,Das總結說:“3D技術可提供更好的規(guī)劃、更方便的可視化以及更高水平的態(tài)勢感知能力,從而進行更加有效的響應。”
3D可視化和PSIM:加強安全性
一些3D技術供應商已與PSIM服務供應商達成合作伙伴關系,提供加強的集成安全模型。對此,Bridgeborn公司首席技術官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)勢感知能力?!?/P>
Gerois列出了PSIM安全平臺中3D技術的四大好處。首先,通過消除誤報警,3D技術可提供一致性檢查,而2D技術可能因為缺乏遠景管理而出現(xiàn)誤報警。第二,在Gerois所說的“調(diào)配相機”中,3D系統(tǒng)通過現(xiàn)實中的3D參數(shù)進行參數(shù)化,因此無需重新調(diào)整設置便可改變攝像機的位置,而2D系統(tǒng)卻需要進行重新參數(shù)化。第三,業(yè)內(nèi)專家一致認為3D技術可與現(xiàn)有系統(tǒng)進行無縫集成。最后,支持3D功能的安全系統(tǒng)可通過X、Y、Z位置處的信息在某一場所或建筑物的3D地圖上找出可疑人員。
正如Woo所說:“只需點擊3D地圖,便可重新定向至相應的視頻源,從而在緊急情況下節(jié)省寶貴時間。”例如,3D物理安防信息管理平臺(例如Fortem公司無所不在的3D中央指揮中心)使保安人員能夠在發(fā)生報警時根據(jù)相應的視頻源即時查看相關場所。接下來,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中,因此保安人員可以很容易地“獲取整個城市或地區(qū)范圍的全面視圖”,并根據(jù)需要改變第三方安全系統(tǒng)的設置,如解鎖或鎖定連接至PISM平臺的訪問控制系統(tǒng)門。此外,Woo補充說:“調(diào)查人員能夠查看嫌疑犯可能逃跑的路線?!盵nextpage]
靜態(tài)和沉浸式3D技術
為避免3D物理安防信息管理系統(tǒng)的投資風險,有必要對靜態(tài)和沉浸式3D技術進行區(qū)分。CNL Software首席執(zhí)行官Keith Bloodworth解釋說:“靜態(tài)3D可視化要求企業(yè)按照合同提供3D圖像,在添加有攝像機位置、起火點等信息的PISM軟件中進行顯示。”例如,過去的閉路電視系統(tǒng)具有多個數(shù)字視頻錄像機和一個網(wǎng)絡視頻錄像機,將其放置在內(nèi)部/外部3D顯示的谷歌地圖或SketchUp上,便可實現(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與硬件進行交互,提供虛擬環(huán)境并處理用戶輸入信息,從而提供真正意義上的體驗。攝像機以此種方式布置時,可以帶來更加豐富的用戶體驗,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)的過程中應考慮安全預算這一因素。
擁有成本
硬件和軟件要求
無論何種類型的3D技術,不可避免地都會有一定的硬件和軟件要求。Bréval 表示:“對于3D技術,問題可歸結為處理能力和及時顯現(xiàn)3D內(nèi)容的能力。在安全環(huán)境中,這變得格外重要,因為需要確保數(shù)據(jù)的實時訪問,并且不希望系統(tǒng)超載?!?/P>
另外,Bloodworth提到:“應當考慮需要哪種3D技術?!崩纾o態(tài)3D技術較不可能超過安全預算。盡管可能需要一些前期投資將現(xiàn)有系統(tǒng)升級到3D顯示技術,但Das和Bloodworth均認為其維護成本并不比標準2D系統(tǒng)的高。此外,對于將3D技術集成到現(xiàn)有的安全系統(tǒng),Benoit表示:“這種3D元素可與現(xiàn)有系統(tǒng)進行無縫集成:無需特殊的攝像機或任何其它設備?!?/P>
但是,沉浸式3D系統(tǒng)并非如此。Bloodworth提醒說:“采用沉浸式3D系統(tǒng)應確保具有大量的預算進行設備和映像維護,因為通常只有供應制造商才能維護系統(tǒng)。”這是因為除了維護之外,還需要額外的軟件、硬件和操作。因此,Bloodworth發(fā)現(xiàn)盡管許多客戶對沉浸式3D系統(tǒng)的功能很感興趣并在項目的早期階段要求使用這種系統(tǒng),但大多數(shù)因為高昂的投資和維護成本而暫緩使用。盡管如此,仍有一些具備較高預算的警察機關和內(nèi)政部(MoI)項目采用沉浸式3D技術來提高態(tài)勢感知能力。其原因正如Bloodworth所說:“要操作真正的沉浸式3D系統(tǒng),可能每臺攝像機均需要一個服務器,這反過來意味著警察機關或內(nèi)政部項目之類的大型解決方案需要大規(guī)模的服務器承包方?!?/P>
同樣,Bréval提醒那些有興趣實施3D技術的客戶要注意將會涉及到的大量投資?!爸匾氖且⒁?,3D技術對CPU和GPU的需求會非常大。這將轉(zhuǎn)化為對可以完全支持該技術的強大硬件的需求。在很多情況下,這些硬件需求超過組織現(xiàn)有基礎設施的需求?!?/P>
培訓
接下來,在考慮總成本時,要將培訓費用作為考慮因素之一。據(jù)Bloodworth稱:“3D系統(tǒng)通常比標準2D的部署規(guī)模要大,因此幾乎總是涉及到一些培訓,但是良好的PSIM解決方案將在整個過程中‘指導操作人員,這樣就會最大程度地減少額外培訓?!绷钭罱K用戶高興的是,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,進而提供無縫升級。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準虛擬存儲系統(tǒng)以外,只需最少的培訓。事實上,PSIM可為操作人員提供簡化控制,因此在很多情況下,它比自身管理的多個子系統(tǒng)更易于使用?!?/P>
果斷嘗試3D技術
在決定升級至3D物理安防信息管理系統(tǒng)時,通過掌握一些技巧可尋找最合適的3D供應商。盡管出于時間和成本的考慮可能不會進行現(xiàn)場全規(guī)模試驗,但Bloodworth解釋說可以進行概念驗證(POC),在客戶現(xiàn)場展示集成和操作。對于供應商,Woo建議著眼于他們在3D行業(yè)的經(jīng)驗及其提供的3D解決方案。例如, Fortem公司等技術開發(fā)商已開發(fā)出3D圖形解決方案,并在地理空間、模擬和游戲行業(yè)為客戶提供研發(fā)服務,這些客戶包括谷歌、Adobe和加拿大航天局,而Digital Barriers公司擁有一項專利,通過該專利,經(jīng)認證的合作伙伴和經(jīng)銷商能夠在安裝時從單一的2D視野校準任何攝像機,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。”他認為,一些解決方案只是2.5D,只是對3D模型進行推算,而不是對每個像素進行計算。然而,缺乏經(jīng)驗的客戶或許并不能認識到這一點,但Benoit的以下舉例可為最終用戶說明這種差異。具有真正3D功能的系統(tǒng)應能夠顯示:移動一個物體,例如一輛汽車時,會在用戶界面上逐漸變小,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,無需調(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)具備各個階段的3D計劃和信息。
最后,Bréval補充說,考慮到3D技術的維護需求是非常重要的?!皩?D環(huán)境進行持續(xù)的維護和更新,從而保證安全使用,這是成功的關鍵。因此,需要提供時間和資源來確保這些工作的定期進行,并確保系統(tǒng)操作人員對其環(huán)境有一個準確、最新的認識?!?/P>