2022年11月17日上午

南宁数字气象科普馆——风云奇幻岛

在微信小程序正式上线

并在南宁气象局举办启动仪式

南宁数字气象科普馆是“南宁市气象局”携手“深圳市天擎数字有限责任公司”，共同打造的大型公益科普教育主题虚拟现实数字化平台。在提升公民气象科学素质，提高气象知识普及的公共服务能力，提升社会公众气象灾害防范应对意识和能力等方面均有重要意义。

之所以叫“奇幻岛”，是因为该平台通过全空间数字化建模，运用3D虚拟现实（VR）技术、云计算和IP动画讲解等手段，建设了一个气象主题的“云上虚拟乐园”。无论何时何地，只要连上网络，用户即可沉浸到妙趣奇幻的气象学世界中，在娱乐式的体验中学习丰富的气象防灾减灾科普知识。

数字气象科普馆并非仅仅是将传统展馆复制到互联网，而是其价值的补充、扩展及延伸，是在气象科普教育基地优势资源整合的基础上，改变场馆展览形式和传播手段的创新探索。

△识别二维码进入“风云奇幻岛”

孵化 科普IP

打造气象科普的文化符号

IP这一说法源自知识产权，现已引申为“任何有文化沉淀及持续开发价值的无形资产”。而所谓科普IP，基于人类科学探索历程中留下的丰富的文化资源，具备广泛潜在的用户群体和泛娱乐化开发模式的可能。

与从实体形象出发的游戏、影视、文学或文博类IP不同，以科研成果作为起点的科普IP，距离文学和美术形象较远，需要开发者将抽象的科研成果进一步的转化为人格化、形象化的IP。

开发团队将南宁市气象局现有的吉祥物形象3D化，作为风云奇幻岛的人工智能，在IP动画、场景漫游及游戏交互的过程中，带领观众探索了解气象科学知识。

又加入新的人类IP角色“壮壮”，让其带着他的求知欲和冒险精神，和用户一起走入这趟奇幻的科普之旅中。

△“壮壮”科普IP角色形象设定及3D呈现

凭借着长期以来为深圳卫视制作全国目前唯一一档可以做到日播的气象科普节目《谈天说地》的积淀，我们将科普内容整合到奇幻岛互动场景中的同时，也将较为重要或复杂的知识内容，用IP动画的形式解码，让科学文化知识得以在娱乐化的体验中传播。

架构 奇幻世界

一站式云空间定制服务

想象力是未来世界的解读系，每个人心中都有一个梦世界。这一次，我们从0到1，为每一个渴望气象知识的孩子把“梦”实现。

“风云奇幻岛”的造型灵感，源于典型气象学现象“积雨云”，共划分了六大主题区域，分别代表气象科普的不同知识领域。通过虚幻引擎UE5平台，我们为“奇幻岛”进行了全空间的数字化建模，构建了一个气象主题的虚拟奇幻世界。

△风云奇幻岛：设计概念稿及三维呈现

创意团队在设计每个区域的主体建筑及区域景观时，不但结合了相关的主题知识，也将广西气象塔、铜鼓、壮锦等地域特色元素融入其中。

△风云奇幻岛主题馆规划

△6大主题园区概念草稿

△6大主题园虚幻效果图

用户可以通过小程序中的虚拟按键自由的穿梭于岛中，通过漫游进入科普知识主题馆，也可点击按钮直接进入，来一场教育意义与趣味性并存的探索之旅。

要流畅运行如此庞大而精美的虚拟空间，还要满足用户终端的互动体验要求，需要性能极高的硬件配置，直接购置的成本极高。

对此，天擎数字提供从创意策划，到落地执行的一站式云计算、云渲染和云原生开发服务。让定制应用运行在云端GPU边缘计算节点中，同时帮助客户完成SDK对接及小程序投放，实现成本更低、效益更高的品牌元宇宙定制开发。

畅享 云端语境

毫秒级实时渲染加载

对于每一个需要打造虚拟空间体验的客户而言，仅架构一个虚拟世界是远远不够的，更重要的体验，是让用户“沉浸”在虚拟世界及与虚拟世界的互动之中。天擎数字虚拟空间解决方案，依托云计算、GPU虚拟化、WebRTC音视频流送、边缘计算、5G等前沿3D互联网技术，打造超越传统的线上体验的“虚拟奇遇”。

以南宁数字气象馆为例，用户在小程序中的操作指令，通过专用网络连接到云端主机进行日常工作的工作站。主机服务器则集中部署在信息中心机房，我们使用虚幻引擎的像素流送系统通过 GPU 显卡处理图形工作负载，客户使用的终端通过网页连接专用网络，再连接到云端主机进入云平台浏览。

△南宁数字气象科普馆云渲染框架

值得一提的是，用户在体验数字气象馆的过程中可以根据个人喜好选择不同的游览方式：有仿若上帝视角的全局锁定模式，也有操作更便捷的展馆锁定模式，更有适用于深度学习游览的自由模式。模式之间的切换基于GamePlay框架技术实现，通过不同的Apawn与摄像机来进行。

南宁数字气象馆在应用过程中，需要传输大量的视频及音频数据。我们将已经广泛应用于视频会议、网络直播等领域的WebRTC技术，部署在GPU云服务器上的平台，其实时云渲染引擎集成了WebRTC相关的技术，可实现在网页端以实时视频流的方式访问服务器上的模型，且不需要任何插件。

△WebRTC技术原理图

用户在小程序端的触屏操作，与模型构件的互动，也以实时信号传递给BIM实时云渲染引擎，驱动引擎做出即时的交互响应。虚幻引擎的像素流送系统可以在云服务器上进行渲染，随后通过网络将结果实时流送给终端用户，使超高清互动式体验成为可能。

△用户交互数据流程图

配合以边缘计算技术，在靠近数据源头的一侧，将需求在边缘端解决。平台的实时渲染引擎程序在边缘侧发起，通过串流协议，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求；同时由于更加靠近用户，还可为用户提供更快的响应。

最终经过反复的优化与测试，“南宁数字气象科普馆“在装有5G通信卡的移动设备上，用户可轻松以4K甚至更高的画质，流畅地访问云端超大规模模型场景，实现毫秒级的实时渲染加载，在数据和双向交互上几乎体验不到任何网络延迟。

布局 数字未来

深广电之子 天擎数字新力量

数字经济发展动能持续释放，党的二十大明确提出“加快建设网络强国、数字中国”，以虚拟现实、元宇宙等数字技术表现为攻坚利器，用数字新动能，助力数字中国的建设与发展。

11月1日，工信部网站发布了由工业和信息化部、教育部、文化和旅游部、国家广播电视总局、国家体育总局联合编制的《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022-2026年）》并提出了5大重点任务。其任务三中明确提出，要加速虚拟现实技术在教育培训等行业应用场景的落地。

长期以来，深圳广播电影电视集团在数字技术创新发展领域坚持投入，旗下深圳天擎数字有限责任公司作为专注虚拟现实应用的品牌服务商，沉淀出优秀的数字内容制作和云空间开发能力，并成功在国家政务、城市空间、科普教育等领域落地实践。

△天擎数字用真人讲解加持数字展馆体验

作为典型虚拟现实应用方式之一，天擎数字在的数字文化科普馆领域的探索始于党建。在先后完成6座基于线下展馆制作开发的党史学习教育数字体验馆后，凭借着在气象领域的三维制作经验，与创新性的开发思维，制作团队将数字展馆的制作与应用延伸至气象科普领域。

传播科学文化知识是科普场馆的使命，如何发挥科普场馆的现有优势，实现科学文化知识的无界传播，是科普馆的亟需解决的问题。

以虚拟空间 “风云奇幻岛”为轴的一系列探索，不但是数字气象与科普教育发展历程中的一次全新尝试，更是一次对科普IP孵化及开发模式的先锋试验。

未来，天擎数字将持续探寻数字技术应用与创新，以虚促实，让政府和人民、企业和品牌对数字未来的无限想象一一落地。