微软模拟飞行2020 数字化建模分析

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2020.8.24  关于拉斯维加斯，经过评论区提醒，今天又在游戏中进入拉斯维加斯，发现场景同前天的效果果然不一样，之前应该是网络数据加载问题。
拉斯维加斯制作的非常精细，我重新更新了拉斯维加斯的图和评论
<hr/>8.22
微软模拟飞行2020不仅在游戏界，在GIS地理信息界也是一件大事，本人做过多年导航地图业务，从二维地图到三维地图，从常规地图到高精度地图，同时最近也在研究从矢量地图自动构建三维道路模型用于自动驾驶模拟，对MFS2020能够在地球online方面达到何种高度充满好奇。
我主要谈谈关于MFS在数字化地球方面做到的程度，当然它毕竟是个模拟飞行游戏，在这个方面不应该太苛求，但是各种宣传视频中，他呈现出来的效果已超越很多专业的数字城市场景，同时它又号称覆盖地球每个角落，所以我选择了几个本人熟悉的地点，仅从场景还原方面来看这款产品达到的程度。
如下这个宣传视频展示了MFS出色的一面，但这都是大城市，世界地标，普通的城市表现如何呢。我在这里对多个地点进行横向比较。
因为我关注建筑表现的细节，所以不能仅在飞机飞行模式，以一万英尺以上的高度观察，需要能够向漫游谷歌地图一样浏览场景，MFS没有直接的地图漫游模式，但经过摸索，也遭到一套流程。先介绍如何进入漫游模式的方法。

• 将体验设置都设为最简单模式，游戏缺省是中级，一旦看风景没关注飞机飞机就容易往下坠被判坠毁（这个游戏不落地在空中5000英尺都可以判坠毁）坠毁就要重新加载，加载场景怎么也要3-5分钟甚至10分钟，所以只想看风景，不是以开飞机为主的话，建议都设为最简单
  

• 在飞行时，视角切到飞机外（缺省end键），用pause将飞机悬停（或者直接开到地面和湖里:)），然后切换为无人机相机（缺省insert键），就可以开始漫游，注意通过camera设置菜单设置一下，特别是Drone SPEED建议设置为最大100%
  

然后用WASDRF这几个键就可以自由移动。（用手柄体验更好） 如果时间是晚上，可以在天气菜单中调整时间


​好，操作介绍到这里，下面介绍场景数字化。我的显卡是2060s，勉强可以带动。文中截图是将所有效果开到最大，同时打开在线素材，有的大场景会有点卡，但是渲染质量应该是游戏能够达到的最好效果。
-----城市比较： 武汉 ----
因为本人在武汉，所以最先来看看武汉的效果
从天河机场起飞，先看看天河机场，相比实际的T3机场是简陋不少的


​机场旁边的建筑，可以看到比较完整，但是和实际肯定有出入



飞到天上的效果初看还不错


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这里，可以看到明显的不同时期卫片的分界效果，注意左侧这条明暗分界线


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机场周边都是农田，在4000米左右看起来清晰度还是不错的，对于卫片来说，估计也就5-10m的分辨率


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但是市区的建筑一出来，整体感觉同武汉现在实际的情况差别就大了，MSF里面就是个县城


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真实的航拍比较一下


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这是长江大桥，龟山电视塔和黄鹤楼两个地标都没有，桥也是一般的道路模型


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长江远看由于天的反光呈现蓝色，但是近看还是黄色。不过汉阳这边莫名有个水山-_-!


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武汉的湖多，一般的湖的表现还可以


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视角降到最低，植被会自动丰富起来


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不过连大桥都没做，基本武汉就没针对性建模了，看看其它几个地标
武汉大学的樱园


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怎么比


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鲁巷广场


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不管怎么说，算你轮廓对了


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估计都是拿OSM的建筑面数据简单拉起来的。
作为每天不一样的武汉，也不算世界级城市，MSF敷衍一下也可以理解。接下来看看美国。
--- 拉斯维加斯----
（以下评论是原始评论，由于数据加载原因，当时拉斯维加斯效果很差，但网络问题解决后，不是这个效果，后面更新了实际效果图片）
之所以先选拉斯维加斯，是因为自己去过，印象还比较深，可以判断制作的效果和真实情况的差距。
不过当我设置起飞地点为拉斯维加斯，进入场景的那一刻，震惊了。感觉实际去没去过现场完全不重要，因为他们把拉斯维加斯做的，竟然还不如武汉


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这种水准，同GoogleEarth的倾斜摄影自动化建模的效果都不如
虽然游戏有100G，但MSF有不少数据还是需要在线下载，场景也经常有从粗模变精模的过程，但这个场景等了很久也就这个效果，感觉不是加载不全的问题
当时去就是住在这个塔边上的酒店，贴图什么的完全都不对


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真实酒店的塔是这样的，MSF中看形态应该是手动建模，但是贴图没好好弄。我感觉是制作组赶工发布，还没有精力处理拉斯维加斯。所以这个城市比较粗糙


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真正的拉斯维加斯酒店聚集区


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住宅区也比较奇怪，感觉都是立体算法生成的建模，贴图没有经过处理。武汉好歹房子贴图都还正常，虽然同真实有很大差距


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距离市中心远一点的住宅区，可能经过了处理，效果还可以，像下图这个小区的房子，每个都有差异，不是简单的复制粘贴。


（注: 以上是网络问题导致数据没有加载完成时写的评论，实际拉斯维加斯的效果很不错，如下是修改后的点评）
之前由于数据加载原因没有看到拉斯维加斯建模的真正面貌，在解决网络问题后，实际的建模效果还是很不错的，如下是夜景图


这个塔和旁边的酒店还原的是很准确的


酒店旁边有个轻轨站，同记忆中差不多


前面一点是每年举办国际消费电子展CES的会议中心，广告牌还原完美。前两年CES展中国公司去的很多，现在这个国际局势，以后国内可能很少人去了



特拉普大楼，川普的Name很清楚


酒店娱乐中心，也有个山寨巴黎塔




同我当时的实拍照片比较比较




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接下来，去坐拥硅谷的旧金山看看，这也是我到过不多的美国城市
--- 旧金山 ---
作为美国第5大城市，MSF肯定不可能忽视，这里的建筑密度和地标还原度都挺高
下图金门大桥，包括大桥公园的建筑都有一定还原度


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大桥细节丰富，但可以看到下面的贴图是多余的，而且桥下有个百多年历史的军事堡垒建筑，仅仅是卫片贴图，没有做三维模型


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在旧金山我对斯坦福大学印象很深，特别找到斯坦福大学的地标建筑物来对比。从高空看还不错


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如下是斯坦福的主方庭建筑


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真正的斯坦福主方庭建筑


​差别还是不小，所以武大被做成那样也可理解。

旧金山湾区的效果


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对比下图GoogleEarth的效果。MSF因为有天气和光照系统，渲染效果和贴图精度还是强不少的


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总体来说，旧金山这样的大城市，建筑密度比较高，部分地标还原度不错。没有什么倾斜摄影自动建模的痕迹
然后看看日本和欧洲
--- 东京 ---
东京没看到东京塔，比较意外，银座这个高楼聚集区也没有很好还原。但是日式的独栋民居，MSF是很好还原出来了，东京的建筑密度非常大，有时候还有点卡


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日本住宅大部分是私人买块地盖个小楼，这个特点MSF中确实还原的很好，不知道同实际布局差距大不大，我虽然去过几次东京，但是具体的印象都模糊了


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空调都有还原，细节好评。


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--- 巴黎 ---
MSF虽然是微软出品，但是制作工作室Asobo Studio是法国的一家游戏工作室，所以看看这家法国团队把自己的首都做到什么程度，应该可以代表最佳水准。
作为巴黎地标，巴黎铁塔的高还原度是没有悬念的




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居民区也细节丰富


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MSF中，所有建筑都没有招牌或广告牌，缺少图案贴图。但是在巴黎，下图这个建筑的图案被保留了，估计是因为在楼顶，对于飞机视角有意义。看贴图质量，应该是制作的，而不是从卫片中提取。制作组对法国还是下了更多功夫


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巴黎铁塔附近的一些建筑，可以看出也是纯手工建模


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不过程序有时也会出现贴图错误


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--- 道路 ---
作为飞行游戏，道路还原不是MSF的重点。因为本人最近在研究从矢量地图构建三维路网，所以也特别留意了MSF的道路处理.
除了传说中的2PB卫片数据，道路应该是通过必应地图的矢量数据处理的。
MSF的道路，主要只对高于常规路面的部分建模


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对立交交叉做了处理，体现立交的高度和层次，但是数据精确度不高，比如下图高度明显偏低，车是通过不了的，不过MFS中有随机车流，但是都不带碰撞效果，做的比较简单，主要是让城市显得不那么死气沉沉


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这个图路面结构重叠。基于精度较低的矢量数据转换，很难避免这类情况


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如果道路数据低于路面数据，汽车就会埋到地面下


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道路同水面的高度也经常冲突，东京和法国都有内涝现象:)


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偶尔还会缺一段，不知是数据问题还是加载问题


​拉斯维加斯的一段道路，侧面贴图是卫片，高架下没有镂空。如果是手动建模，那么有点粗心，但如果是算法自动建模，那么这个立交效果就很强了





---- 天气 ----
最后，来看看MSF最惊艳的天气效果
选择非洲来演示，非洲真是大块大块荒无人烟的土地


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可以自由调节时间，欣赏日出


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MSF可以构造多层体积云，效果乱真


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暴风雨来临


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甚至在非洲的土地上下雪，秒变北国


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天气系统动态效果完美，感觉一般的影视专题片或广告，利用MSF来生成大的空镜头足矣。
来两张悉尼的日出和日落







------- 总结 -------
1. 分析MSF，我主要想了解其世界场景建模，自动化建模占了多大成分，人工建模占了多大成分。。很好奇作为一个游戏如何做到专业GIS公司都做不到的事情。从以上几个城市的特点可以看出，MSF的建筑，还不是简单的模块化搭积木式的生成（把建筑分为底部一层，顶部一层，中间若干层随机搭配）。如果程序化介入了，那肯定是有个非常复杂的模块化设计，至少贴图也进行了精细的程序化处理。整体看，城市中建筑的重复感不强。感觉对贴图，特别是门，窗户的位置，是有算法参与生成的。
2. 单独程序应该不能完成建筑建模任务，否则拉斯维加斯就不应该有这么重的倾斜摄影处理痕迹，而别的几个城市都是比较纯粹的模型，建筑贴图并非使用卫片的纹理。应该还在一个一个处理，MSF虽然上线了，世界知名的几个城市都很惊艳，但全球的城市包括欧美城市应该还要逐步完善。总体而言，建筑的建模，纯人工不可能，但是程序和人的具体分工和工作量占比，还不清楚。 我的才体验不久，走马观花，初步结论还比较肤浅。
3. 虽然文中指出了一些不足，但是MSF是现阶段公开发布的最强地球数字化产品，覆盖面广，模型精度好，天气系统无敌。可能某些地区的智慧城市三维数字化项目，会更准确一些，但是在光影和覆盖广度方面，当前没有对手。
4. 谈到的不足也仅仅限于我将视角调到地面的近距离观测，在飞行模式，距离地面10000英尺以上，整体感觉是很真实的，照片级的真实，基于这个基础，后续逐步完善，成为真正的地球online没有问题。如果能够开放mod权限，让用户也参与创作，微软基于这个基础，完全可以打造成一个新的地理信息平台，而不仅仅限于飞行模拟游戏，在谷歌已经逐步放弃更新GoogleEarth的情况下，微软可以接过这个大旗。

影子

朋友，你没导入建筑模型包，咋个会有贴图哩。武汉我不了解，拉斯维加斯的建筑模型绝对是有的，上一代就有了。MFS 的建筑模型，很多都源自社区，2020版刚上市，社区还没做完迁移工作。

悟空~快来救为师

我第一次玩，早期版本不了解。
你是指用户自己DIY的建筑包吗，msf官方提供了转换工具吗？或者数据格式是公开的？

NMZR1991

拉斯维加斯很简陋是我数据加载问题，实际做的很好，今天更新了评论

听雨/se

[欢呼]

没有驾照的司机

这个不错 就喜欢这么真实的评价

jcnuad

哇 好优质的回答。所以模型大部分还是人工做的，武汉在完整加载后还是一样的吗

Pegasus8

武汉应该是完整加载效果，模型并不粗糙，只是不准确
地标应该是人工，但是我认为不会是专门重做，应该是买的现成的，这类模型应该买得到。
常规建筑还是主要靠算法，可能人工会介入，但不会一个一个手动弄

frined520

建议去看看雅西高速，你会回来说，真香的

听雨/se

请问答主是怎么解决网络问题的哇？

A...周东

挂了腾讯或网易的加速器

风暴

国内应该是不允许做精细测绘，所以根本没有建筑的数据。国外个别明显建筑群中出现模糊一片应该是军事区或者敏感地点

胧月夜

需要加载城市街景+在线数据更新 才有比较好的效果 特别是巴黎

CAUCCXA

很好的评价