德国科研人员将“数字孪生”技术用于城市规划

7月15日消息，为了提升城市规划的效率，提升包容性、平等性，德国Fraunhofer研究机构与斯图加特大学，以及来自斯图加特高性能计算中心（HLRS）的Kommunikationsbüro Ulmer和Fabian Dembski博士等科研人员达成合作，计划开发一个用于城市规划的3D可视化应用。

据悉，与以往2D形式的城市规划方案不同，3D可视化可帮助决策者更好的了解城市内部的空间性和比例。

因此，科研人员计划结合“数字孪生”的概念，利用高性能计算技术对城市数据进行分析、集成和可视化，并将模拟的动态城市数据以AR等形式进行显示，供决策者参考。相当于将真实的城市以虚拟的形式进行复制，可展示出包括建筑、能源网络、空气质量、交通流量等的动态变化。

为了创建复杂、多维的数字孪生模型，科研人员采用了一个叫空间序列（Space Syntax）的概念，也就是说先构建一个城市网格的2D轮廓作为基础，并根据这个基础框架去继续分析和预测周边更大范围的城市走向。

接下来，科研人员在框架中结合地理信息系统数据（GIS）以及交通管制系统数据来实现地图、路面和交通流量等细节信息的测绘，并通过流体力学开源代码OpenFOAM来模拟风向、城市气体排放的运动模型。

除此之外，HLRS团伙还研发了一个app，邀请黑伦贝格市镇的居民用Emoji的形式来反馈自己对于城市每个部分的看法（比如舒适性、安全性、美观等方面）。

然后，科研人员使用Faro 3D激光扫描仪，对黑伦贝格市中心进行3D可视化扫描，并将扫描数据与此前生成的框架模型结合，呈现更逼真的视觉效果。