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為促進(jìn)科技工作者踐行黨的初心使命、矢志科技報(bào)國(guó)、創(chuàng)新為民的職責(zé)任務(wù)，中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)根據(jù)《國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)條例》和《中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)辦法》，進(jìn)行了2019年青年測(cè)繪地理信息科技創(chuàng)新人才獎(jiǎng)評(píng)選工作。學(xué)會(huì)按照評(píng)選辦法和評(píng)選程序，經(jīng)中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)委員會(huì)審議批準(zhǔn)，評(píng)選出28名2019年青年測(cè)繪地理信息科技創(chuàng)新人才。

近期學(xué)會(huì)將陸續(xù)推出青年科技創(chuàng)新人才系列報(bào)道，力求展現(xiàn)新時(shí)期測(cè)繪地理信息行業(yè)風(fēng)華正茂的青年科技人才上下求索的勇氣與科學(xué)精神，展現(xiàn)當(dāng)代測(cè)繪青年科技工作者的時(shí)代風(fēng)貌。從而帶動(dòng)行業(yè)形成有影響力的創(chuàng)新學(xué)派，促進(jìn)年輕的科技工作者深度參與到全球科技治理中，把個(gè)人理想自覺(jué)融入國(guó)家發(fā)展偉業(yè)。

青年科技創(chuàng)新人才一//

魏占營(yíng)：三維的知行之路

2000年河南理工大學(xué)大地測(cè)量與測(cè)量工程專業(yè)

碩士研究生畢業(yè)。

現(xiàn)任四維遠(yuǎn)見(jiàn)車載部研發(fā)總監(jiān)。

碩士論文《城市三維建模技術(shù)研究》。

多年從事三維建模的理論研究步入實(shí)踐。

研發(fā)“地下巷道三維模擬系統(tǒng)”

研發(fā)“大壩地質(zhì)建模與分析系統(tǒng)”

研發(fā)“城市地質(zhì)三維建模與分析系統(tǒng)”

均獲得省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)。

組建“地面沉降三維模擬”研發(fā)小組。

首師大虛擬現(xiàn)實(shí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的重要組成部分。

團(tuán)隊(duì)研發(fā)成果：OSGB國(guó)際流行的實(shí)景三維模型格式

點(diǎn)云漫游——移動(dòng)測(cè)量后處理第一步

2011年是魏占營(yíng)參加工作的第11個(gè)年頭，劉先林院士聯(lián)合首師大研發(fā)的SSW車載激光建模測(cè)量系統(tǒng)通過(guò)了專家鑒定，但是點(diǎn)云數(shù)據(jù)量太大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)流暢漫游，嚴(yán)重制約了點(diǎn)云后期應(yīng)用，劉先林院士要求魏占營(yíng)3個(gè)月內(nèi)解決這個(gè)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)千萬(wàn)級(jí)點(diǎn)云流暢漫游。任務(wù)急、難度大，魏占營(yíng)苦心專研，只用一個(gè)月時(shí)間就解決了無(wú)數(shù)據(jù)量限制的點(diǎn)云漫游問(wèn)題。跑動(dòng)點(diǎn)云數(shù)據(jù)只是點(diǎn)云后處理的第一步，從點(diǎn)云中獲取有用的數(shù)據(jù)才能真正體現(xiàn)移動(dòng)掃描的價(jià)值。移動(dòng)測(cè)量的關(guān)鍵在于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的“自動(dòng)提取”。

函數(shù)渲染——自動(dòng)提取新方法

早期點(diǎn)云自動(dòng)提取幾乎沒(méi)有可參考的資料，現(xiàn)有的提取方法僅能擬合出平面、圓柱這些機(jī)械部件，不能提供給測(cè)繪場(chǎng)景使用。劉先林院士幾乎天天和團(tuán)隊(duì)泡在一起討論自動(dòng)提取的方案。由劉先林院士提出、魏占營(yíng)編碼實(shí)現(xiàn)的車載“零級(jí)模型”（現(xiàn)在可以稱為車載實(shí)景三維模型）第一次在計(jì)算機(jī)屏幕上展現(xiàn)時(shí)，這種真紋理、真尺度、真細(xì)節(jié)的道路模型霎時(shí)艷驚四座，整個(gè)科研團(tuán)隊(duì)大受鼓舞，這意味著科研實(shí)踐取得階段性勝利，突破了點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動(dòng)提取的技術(shù)壁壘，接下來(lái)就是如何做的更好的問(wèn)題。魏占營(yíng)提出可以在GPU端實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云參數(shù)（如坐標(biāo)、里程、角度等）可視化的構(gòu)想。劉先林院士提出“函數(shù)渲染”的解構(gòu)思路，即對(duì)點(diǎn)云參數(shù)進(jìn)行四則運(yùn)算從而實(shí)現(xiàn)結(jié)果可視化。魏占營(yíng)按照劉院士的思路苦心孤詣，潛心研究，并將其擴(kuò)展到可以接入用戶的自定義算法，功夫不負(fù)有心人，“函數(shù)渲染”算法成為點(diǎn)云深度學(xué)習(xí)之前最重要的調(diào)參方法，大大加快了點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動(dòng)提取進(jìn)程。

自主開(kāi)發(fā)——好用的點(diǎn)云采集軟件

自動(dòng)化提取無(wú)法保證百分百的成功率，點(diǎn)云的矢量采集應(yīng)運(yùn)而生，基于CAD二次開(kāi)發(fā)還是底層自主開(kāi)發(fā)這一難以抉擇的問(wèn)題被提上日程。魏占營(yíng)和隊(duì)友經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月的調(diào)研和試驗(yàn)，毅然決定放棄CAD二次開(kāi)發(fā)，走完全底層自主開(kāi)發(fā)道路，這個(gè)想法得到劉先林院士的大力支持。理想很飽滿，現(xiàn)實(shí)很骨感，魏占營(yíng)團(tuán)隊(duì)在封閉開(kāi)發(fā)4個(gè)月后第一次給客戶試用時(shí)，客戶反饋了一百多個(gè)問(wèn)題。魏占營(yíng)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)迎難而上，面對(duì)問(wèn)題，絕不退縮，下決心“半年不行就一年，一年不行就兩年”，不達(dá)目的決不罷休。經(jīng)過(guò)幾年的開(kāi)發(fā)、試用、反饋、修改，SSW車載激光建模測(cè)量系統(tǒng)的核心軟件 “點(diǎn)云工作站(SWDY)”終于完工，這是大型點(diǎn)云處理軟件，代碼量50萬(wàn)行，已經(jīng)租售600余套，不僅收獲了數(shù)千萬(wàn)的經(jīng)濟(jì)效益，還被用戶譽(yù)為“最好用的點(diǎn)云采集軟件”。

“大一鍵”——高階自動(dòng)提取優(yōu)等生

“自動(dòng)提取永遠(yuǎn)在路上”，2017年劉先林院士提出“車載數(shù)據(jù)的全要素自動(dòng)提取”（大一鍵）技術(shù)體系，引入“高性能計(jì)算”。其中，魏占營(yíng)提出的“影像提取+點(diǎn)云定位”、“影像正射+自動(dòng)提取”技術(shù)路線發(fā)揮了重要作用。近兩年，在科研團(tuán)隊(duì)的共同努力下，“大一鍵”技術(shù)體系已經(jīng)可以完成40大類道路要素的自動(dòng)提取，提取成果不僅包括三維矢量數(shù)據(jù)，還有包括類型、顏色、紋理、文本等信息，極大地豐富了成果內(nèi)容，總體提取正確率達(dá)到80%，整體水平國(guó)際領(lǐng)先，國(guó)內(nèi)大廠紛紛過(guò)來(lái)取經(jīng)。“大一鍵”的研發(fā)成功，使得道路要素的采集成本顯著降低，在當(dāng)今“數(shù)字孿生”的大背景下必將發(fā)揮更加重要的作用。

輕掃系統(tǒng)——敢想敢干碩果累累

魏占營(yíng)說(shuō)劉先林院士敢想敢干、敢于觸碰不熟悉領(lǐng)域的精神時(shí)刻感染著他。他和團(tuán)隊(duì)的一線科技工作者們?cè)趧⒃菏康膸ьI(lǐng)下，經(jīng)年來(lái)耳濡目染，在各方面都受益頗深。2019年初，魏占營(yíng)成立了輕量級(jí)室內(nèi)外一體化移動(dòng)掃描系統(tǒng)（四維輕掃系統(tǒng)，swQS）研發(fā)小組，將來(lái)自機(jī)器人的SLAM（同步定位與地圖構(gòu)建）技術(shù)用于測(cè)繪領(lǐng)域。研發(fā)小組滿懷信心，經(jīng)過(guò)一年996式的攻堅(jiān)克難，實(shí)現(xiàn)了“有路輕載、無(wú)路背包”、“載體可折疊、機(jī)頭可升降”、“RTK和SLAM自動(dòng)融合”、“輕掃與第三方點(diǎn)云融合”等獨(dú)具特色的技術(shù)方案。日前，第一臺(tái)swQS已在深圳順利交付。

院士精神傳承——知行合一奮起揚(yáng)帆

2020年的疫情沒(méi)能阻擋劉先林院士團(tuán)隊(duì)研發(fā)的腳步，大年初五團(tuán)隊(duì)就開(kāi)啟了線上辦公的工作模式。劉先林院士說(shuō)，和抗疫前線的醫(yī)護(hù)人員相比，我們哪里還有什么不可克服的困難。從疫情開(kāi)始到現(xiàn)在，團(tuán)隊(duì)和用戶的技術(shù)交流會(huì)---“院士例會(huì)”從未停止，在中國(guó)測(cè)繪大廈的913會(huì)議室每周一下午都會(huì)傳來(lái)團(tuán)隊(duì)和用戶討論的聲音。魏占營(yíng)說(shuō)未來(lái)肯定還會(huì)遇到很多困難，只要堅(jiān)持發(fā)揚(yáng)院士精神，用感知、學(xué)習(xí)、思考的“知”和實(shí)踐、探索、總結(jié)的“行”相互指導(dǎo)，不斷改進(jìn)，就有信心攻堅(jiān)克難，奮起揚(yáng)帆，在三維技術(shù)創(chuàng)新的道路上不斷前進(jìn)。