元宇宙概念未火前，數(shù)字孿生技術(shù)就已應(yīng)用至電力、水務(wù)、軌交、醫(yī)療、工廠等場(chǎng)景中，提供相應(yīng)的現(xiàn)實(shí)解決方案。早在2016-2018年期間，數(shù)字孿生連續(xù)三年被Gartner列為十大戰(zhàn)略科技發(fā)展趨勢(shì)。

如今，數(shù)字孿生技術(shù)在元宇宙概念之下，更受關(guān)注。數(shù)字孿生與元宇宙之間的關(guān)系，它在虛擬與現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用，未來發(fā)展的策略和影響也成為行業(yè)熱議的焦點(diǎn)。對(duì)此，UINO優(yōu)锘科技的數(shù)字孿生技術(shù)專家紀(jì)德勇從“計(jì)算”的角度切入，對(duì)行業(yè)現(xiàn)狀、發(fā)展方向和未來影響進(jìn)行了深度剖析。

數(shù)字孿生與虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)系

紀(jì)德勇介紹，UINO優(yōu)锘科技將整個(gè)世界是分成現(xiàn)實(shí)物理世界和虛擬世界。從物理世界到虛擬世界的過程中，通過數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的全域感知，鏡像再現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生世界的可視化，還可以在數(shù)字孿生世界里構(gòu)建各類智能應(yīng)用。

進(jìn)入到虛擬世界后，可以實(shí)現(xiàn)以虛控實(shí)，即通過數(shù)字孿生世界實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的全面監(jiān)控、有序管理和智能操控?；跀?shù)字化、可視化、可管理和可應(yīng)用，數(shù)字孿生技術(shù)為物理和虛擬世界之間的互補(bǔ)提供了可行的路徑。

那么元宇宙和數(shù)字孿生之間存在什么樣的關(guān)系？紀(jì)德勇表示，由于元宇宙本身的概念內(nèi)涵較為復(fù)雜，所以可以從“計(jì)算”的角度去理解兩者之間的關(guān)系。簡單地說，元宇宙底層設(shè)備和技術(shù)，如傳感器、邊緣計(jì)算等產(chǎn)生的抽象數(shù)據(jù)，基于數(shù)字孿生技術(shù)，以三維可視化的方式展示出來，之后傳輸?shù)皆钪骓攲釉O(shè)備，如AR眼鏡等，最終提供給消費(fèi)者。

回到數(shù)字孿生技術(shù)本身，在理解它作為虛實(shí)互補(bǔ)的中介，同時(shí)作為元宇宙核心技術(shù)之一的基礎(chǔ)上，就不難理解數(shù)字孿生在各行各業(yè)中的應(yīng)用。紀(jì)德勇表示，截至目前，UINO優(yōu)锘科技已服務(wù)2000+行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，數(shù)字孿生的應(yīng)用場(chǎng)景覆蓋電力、水務(wù)、軌交、校園、醫(yī)療、水利、工程和礦山等。

數(shù)字孿生技術(shù)的定位與發(fā)展方向

目前，數(shù)字孿生技術(shù)已落地應(yīng)用至各領(lǐng)域，助力企業(yè)管理和行業(yè)發(fā)展。而在當(dāng)下百家爭鳴、百花齊放的市場(chǎng)中，把握技術(shù)定位和發(fā)展方向，對(duì)于數(shù)字孿生企業(yè)發(fā)展和應(yīng)用需求匹配都有著舉足輕重的作用。

對(duì)此，紀(jì)德勇以專業(yè)化和通用化，現(xiàn)實(shí)化和虛擬化兩個(gè)維度，劃分出數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展的四大象限。分別是現(xiàn)實(shí)化專業(yè)化、現(xiàn)實(shí)化通用化、虛擬化專業(yè)化和虛擬化通用化。

他介紹道，在專業(yè)領(lǐng)域，西門子的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件即為專業(yè)化現(xiàn)實(shí)化的技術(shù)方向。而微軟、Facebook等基于數(shù)字孿生層面開發(fā)的游戲平臺(tái)，即為專業(yè)化虛擬化的一種表現(xiàn)。在通用領(lǐng)域，如Presence Platform、Horizon等，它們提供了一種面向虛擬化的互動(dòng)。而在通用化現(xiàn)實(shí)化層面，UINO優(yōu)锘科技為中小微企業(yè)提供數(shù)字孿生解決方案就是其中一種。

尤其在通用化現(xiàn)實(shí)化層面，很多企業(yè)在尋求IT系統(tǒng)完成企業(yè)轉(zhuǎn)型中，面臨著系統(tǒng)展示不直觀，且有一定的門檻等問題。紀(jì)德勇表示，UINO優(yōu)锘科技推出的數(shù)字孿生一站式平臺(tái)，可以讓一些沒有規(guī)劃基礎(chǔ)或零基礎(chǔ)搭建的企業(yè)，通過ThingJS引擎和工具，包括City Builder3D城市編輯器、CampuBuilder 3D園區(qū)編輯器、TopoBuilder 2D拓?fù)渚庉嬈饕约癟hingJS-X 0代碼應(yīng)用編輯器，快速搭建企業(yè)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生互動(dòng)。

紀(jì)德勇表示，數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展方面的大趨勢(shì)是以平臺(tái)化方式，助力不同領(lǐng)域的發(fā)展，無論是虛擬化、現(xiàn)實(shí)化、專業(yè)還是通用化，數(shù)字孿生技術(shù)都可以平臺(tái)方式迅速應(yīng)用。

數(shù)字孿生的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

理清自身定位和技術(shù)發(fā)展方向后，我們還需要了解數(shù)字孿生技術(shù)在實(shí)地應(yīng)用中的發(fā)展趨勢(shì)，以此來把握整個(gè)行業(yè)的發(fā)展情況。

對(duì)此，紀(jì)德勇從真實(shí)轉(zhuǎn)換、仿真推演、預(yù)測(cè)分析和迭代進(jìn)化四個(gè)層面，詳細(xì)探討了數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)。

首先，第一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是真實(shí)轉(zhuǎn)換。即將現(xiàn)實(shí)世界物體進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在計(jì)算機(jī)世界中呈現(xiàn)一個(gè)類似的數(shù)字李生體，同時(shí)包括一些現(xiàn)實(shí)世界中無法看到的信息。如物聯(lián)網(wǎng)森友會(huì)，它是UINO優(yōu)锘科技開發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)元宇宙平臺(tái)，具有10萬+物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景。

其次是仿真推演，在第一個(gè)目標(biāo)基礎(chǔ)上打造的數(shù)字孿生世界中，進(jìn)行模擬訓(xùn)練，以便在無法身臨其境的情況下，熟悉物理環(huán)境，譬如消防數(shù)字化預(yù)案系統(tǒng)。假設(shè)發(fā)生起火事件，在判斷火情后，消防員可以通過工具推演，合理安排消防物資的分配，消防車的行駛路徑，以及消防員的行動(dòng)策略。

其三是預(yù)測(cè)分析，在第一個(gè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，通過與大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的整合，預(yù)測(cè)事物發(fā)展的走勢(shì)和結(jié)果，并通過數(shù)字孿生進(jìn)行表達(dá)。譬如UINO優(yōu)锘科技參與的國家重大課題項(xiàng)目，完成了毒氣泄漏擴(kuò)散快速模擬模塊技術(shù)設(shè)計(jì)及原型開發(fā)，基于現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景及環(huán)境條件，快速計(jì)算不同濃度氣體危害閾值在不同時(shí)刻的影響范圍，并在系統(tǒng)中進(jìn)行疊加展示。

最后是迭代進(jìn)化，在第三個(gè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合智能算法，完成系統(tǒng)的加速迭代進(jìn)化，使之能夠更好地適應(yīng)環(huán)境。譬如新墨西哥州立大學(xué)與洛杉磯警方共同研發(fā)，能夠根據(jù)目擊者的點(diǎn)選逐步進(jìn)化，呈現(xiàn)最趨近真實(shí)罪犯的臉部。以及UINO優(yōu)锘科技通過架構(gòu)管理軟件，完成組織上的進(jìn)化迭代。該架構(gòu)管理軟件不僅幫助企業(yè)完成組織架構(gòu)和流程等比較虛擬的工作，也可以幫助企業(yè)架構(gòu)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，反映企業(yè)當(dāng)前的運(yùn)行狀況。

此外，紀(jì)德勇還從算力與能源、高速通訊、大數(shù)據(jù)與AI、內(nèi)容生產(chǎn)和廣告營銷五個(gè)層面，探討了數(shù)字孿生對(duì)產(chǎn)業(yè)的影響。

內(nèi)容整理自Xverse元宇宙主辦的「元宇宙科技應(yīng)用發(fā)展研討會(huì)：數(shù)字孿生與虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用」中，UINO優(yōu)锘科技數(shù)字孿生技術(shù)專家紀(jì)德勇關(guān)于《數(shù)字孿生行業(yè)的未來發(fā)展預(yù)測(cè)及分析》的主題分享。

紀(jì)德勇，中國科技產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)專家委員，中國信息化協(xié)會(huì)專家，中關(guān)村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟數(shù)字孿生技術(shù)委員會(huì)專家。常年耕耘于數(shù)字孿生領(lǐng)域和IT運(yùn)維管理領(lǐng)域，為用戶提供從管理咨詢到項(xiàng)目交付落地的全過程解決方案。并多次參與業(yè)內(nèi)技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)制定中，包括數(shù)據(jù)中心數(shù)字孿生技術(shù)規(guī)范（團(tuán)標(biāo)）；CDCC數(shù)據(jù)中心監(jiān)控管理標(biāo)準(zhǔn)；中科促數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)；以及信通院數(shù)字孿生城市白皮書2020版和2021版。