文?|?案山子

“數(shù)字孿生是XR發(fā)展的基石?！盫R陀螺認(rèn)為。

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或許在很多人的印象中，51VR是一家做VR看房的公司。

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然而自51VR的地球克隆計(jì)劃一步步推出，到如今發(fā)展到第三年，51VR早已不再是大眾認(rèn)知中的VR公司。

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12月18日，地球克隆計(jì)劃3發(fā)布會(huì)在上海舉行。大會(huì)主題圍繞近兩年爆火的“數(shù)字孿生”，涵蓋數(shù)字孿生在智慧城市規(guī)劃、自動(dòng)駕駛、智慧地產(chǎn)等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用展示分享。

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同時(shí)，51VR也在會(huì)上宣布正式更名51World。

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數(shù)字孿生與VR有何不同？

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如果說(shuō)虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）是構(gòu)建一個(gè)完全虛擬的世界，那么數(shù)字孿生則是構(gòu)建一個(gè)虛擬的真實(shí)世界。

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雖然都是虛擬，數(shù)字孿生與VR不同的是，其不僅是物理世界的數(shù)字化映射，更與物理世界有著強(qiáng)交互性，具備雙向影響的能力。比如通過(guò)數(shù)字世界對(duì)物理世界的事物下達(dá)指令、計(jì)算控制；反向也可以將物理世界中的點(diǎn)滴變化實(shí)時(shí)映射到數(shù)字世界中，雙向影響。

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近兩年，“數(shù)字孿生”概念爆火，不論是在政策、資本還是布局的企業(yè)和應(yīng)用上，絲毫不亞于2016年的VR。

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僅以“數(shù)字孿生城市”為例，由2017年雄安新區(qū)智慧城市和智能城市規(guī)劃事件為導(dǎo)火索，短短兩年“蔓延”到各個(gè)城市，貴陽(yáng)、浙江、南京、重慶、舟山、長(zhǎng)三角各個(gè)地區(qū)紛紛開始了“數(shù)字孿生城市”的探索，南京江北新區(qū)更是提出了2025年建成“全國(guó)數(shù)字孿生第一城”的目標(biāo)。

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根據(jù)Gartner曲線，數(shù)字孿生被評(píng)為未來(lái)最為重要的十大關(guān)鍵技術(shù)之一，Gartner認(rèn)為，到2021年，一半的大型工業(yè)公司將使用數(shù)字孿生，從而使這些組織的效率提升10%。

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而這兩年來(lái)，順勢(shì)轉(zhuǎn)型以及新入局的相關(guān)企業(yè)也如巨浪襲來(lái)，GIS公司超圖、三維地理信息技術(shù)研發(fā)公司泰瑞數(shù)創(chuàng)都屬于順勢(shì)轉(zhuǎn)型的企業(yè)，而科技巨頭微軟、阿里、華為、科大訊飛等公司自然也不會(huì)錯(cuò)過(guò)這個(gè)新的技術(shù)浪潮。

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作為一家以VR房產(chǎn)起步的公司，這3年來(lái)，其正一步步脫離VR標(biāo)簽，猶記得第一屆“地球克隆計(jì)劃”發(fā)布會(huì)中，其推出了VR中訓(xùn)練AI 自動(dòng)駕駛、以AR眼鏡為載體的"Cybertron-Eyes"?AR 增強(qiáng)測(cè)試場(chǎng)等等，從第二屆開始VR、AR的身影便逐漸消退，如今已完全不再。

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隨著51VR更名51World，是否意味著其正式從VR“退圈”？VR陀螺并不這樣認(rèn)為，將在后文詳述。

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數(shù)字孿生發(fā)展的三個(gè)階段

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提到數(shù)字孿生的發(fā)展，51World創(chuàng)始人兼CEO李熠在大會(huì)中分享了該技術(shù)發(fā)展的三個(gè)階段，以及51World選擇的切入時(shí)機(jī)。

數(shù)字孿生技術(shù)其實(shí)是一項(xiàng)已經(jīng)接近半世紀(jì)的技術(shù)，在今年才被越來(lái)越多的人、行業(yè)所熟知、應(yīng)用。

在半世紀(jì)以前，數(shù)字孿生技術(shù)主要被用于軍事領(lǐng)域，比如制造火箭這類特別重型的設(shè)備時(shí)，就會(huì)采用數(shù)字孿生技術(shù)協(xié)助研發(fā)和測(cè)試。（該階段可理解為傳統(tǒng)意義上的虛擬仿真。）

第二個(gè)階段主要用在工業(yè)仿真領(lǐng)域，比如汽車設(shè)計(jì)以及一些高危行業(yè)，需要用到數(shù)字孿生的一個(gè)特性——物理世界與數(shù)字世界之間的映射。最開始數(shù)字世界和物理世界并沒有關(guān)系，物理世界和數(shù)字世界完全平行，沒有交集，但是慢慢地?cái)?shù)字世界和物理世界開始有了交互，就像一臺(tái)真正的飛機(jī)在物理世界中運(yùn)行的同時(shí)，也會(huì)在數(shù)字孿生世界中同步。

第三個(gè)階段，數(shù)字孿生行業(yè)進(jìn)入到了數(shù)字運(yùn)控、模擬預(yù)測(cè)、人機(jī)交互階段。

根據(jù)德勤觀點(diǎn)，數(shù)字孿生由六大部分組成：

1、傳感器：生產(chǎn)流程中的傳感器負(fù)責(zé)搜集數(shù)據(jù)、傳遞信號(hào)；

2、數(shù)據(jù)：傳感器提供的實(shí)際運(yùn)營(yíng)和環(huán)境數(shù)據(jù)和企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)（如物料清單、設(shè)計(jì)圖紙等）合并形成數(shù)字孿生的數(shù)據(jù)來(lái)源；

3、集成：傳感器通過(guò)集成技術(shù)（包括邊緣計(jì)算、通信接口等）實(shí)現(xiàn)物理世界和數(shù)字世界之間的數(shù)據(jù)傳輸；

4、分析：利用分析技術(shù)開展算法模擬和可視化程序，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；

5、模型：基于上述數(shù)據(jù)與信息，建立物理實(shí)體和流程的數(shù)字化模型，通過(guò)模型計(jì)算物理和生產(chǎn)流程是否出現(xiàn)錯(cuò)誤偏差，從而得出解決錯(cuò)誤偏差的方式和行動(dòng)；

6、控制器：基于模型計(jì)算的結(jié)果，通過(guò)控制器開展行動(dòng)，調(diào)整和糾正錯(cuò)誤。

如今數(shù)字孿生已經(jīng)進(jìn)入第三個(gè)階段，落地應(yīng)用階段。而李熠提到，51World并不會(huì)什么都做，而是要成為應(yīng)用中的“骨架”，賦能合作方。

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定位“骨架”，賦能行業(yè)

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此次大會(huì)上，51World?發(fā)布了城市級(jí)全要素場(chǎng)景自動(dòng)化平臺(tái)。

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51World全要素場(chǎng)景是將植被、道路、建筑、車輛、園區(qū)等全場(chǎng)景的擬真再現(xiàn)；以及視覺真實(shí)、物理模擬、地理信息、實(shí)時(shí)交互等多要素融合疊加，幫助各行業(yè)數(shù)字化升級(jí)，使能實(shí)現(xiàn)基于視覺孿生、物理孿生及時(shí)空孿生的場(chǎng)景應(yīng)用。

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51World全要素場(chǎng)景目前囊括L1-L5 五大級(jí)別，其中，L1為初仿真場(chǎng)景，能實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)生成城市網(wǎng)格；L2為中仿真場(chǎng)景，已可實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)還原城市建筑、道路細(xì)節(jié)、地表植被、車流人流等細(xì)節(jié)；L3高仿真場(chǎng)景，其細(xì)節(jié)相對(duì)于L1-L2更加完整真實(shí)，目前已可實(shí)現(xiàn)建筑細(xì)節(jié)、動(dòng)態(tài)光影及車流等高擬真畫質(zhì)；L4為超仿真場(chǎng)景，主要用于模擬仿真及AI訓(xùn)練，可實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)、車輛及行人的細(xì)節(jié)還原；最高級(jí)L5全仿真場(chǎng)景，可實(shí)現(xiàn)紋理細(xì)節(jié)的照片級(jí)真實(shí)還原，并能真實(shí)還原光照及其他物理規(guī)律。

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此外，51VR還推出51SuperAPI平臺(tái)，以供智慧城市、房產(chǎn)開發(fā)、自動(dòng)駕駛等各個(gè)行業(yè)的客戶對(duì)模型進(jìn)行二次開發(fā)。

世界編輯器?

發(fā)布會(huì)上展示了上海市數(shù)字化的案例，效果極其震撼。重建場(chǎng)景為整個(gè)上海市，面積高達(dá)3000多平方公里，超過(guò)40萬(wàn)棟樓房，以及無(wú)數(shù)橫縱交錯(cuò)的道路，完全數(shù)字化呈現(xiàn)出來(lái)。該畫面達(dá)到L3級(jí)別，從視頻來(lái)看，模型精細(xì)度、光影、細(xì)節(jié)效果都呈現(xiàn)出極高的質(zhì)感。

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如果在游戲中，如此龐大的工作量，或許需要花費(fèi)數(shù)年時(shí)間，然而，據(jù)了解51World采用GIS、傳統(tǒng)CAD建模、自動(dòng)建模生成插件、航拍等多種方式結(jié)合，一座城市的建模能夠在不到一天的時(shí)間內(nèi)完成，且精度達(dá)到L3級(jí)別。而生成數(shù)字化模型所使用的服務(wù)器費(fèi)用僅數(shù)萬(wàn)元，最后該數(shù)字化應(yīng)用即便在60幀4K的情況下運(yùn)行，也不需要架設(shè)專用服務(wù)器，當(dāng)下最新的顯卡就足以支持。

現(xiàn)場(chǎng)展臺(tái)展示了多個(gè)領(lǐng)域的案例。如華為坂田基地的數(shù)字孿生IOC運(yùn)控平臺(tái)案例，通過(guò)對(duì)華為坂田基地的1:1還原，以及傳感器收集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在數(shù)字世界中可以對(duì)物理世界的安防情況、人員熱力情況、周邊監(jiān)控管理等等進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤及控制。?

在與北京交通發(fā)展研究院共同打造的城市微觀實(shí)時(shí)交通流還原案例中，通過(guò)導(dǎo)入數(shù)據(jù)，模擬北京城各區(qū)的交通車流情況，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析調(diào)研，以便于合理規(guī)劃城市交通。

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模擬仿真及AI訓(xùn)練也是其中重要的應(yīng)用場(chǎng)景。據(jù)了解，51World已與諸多自動(dòng)駕駛汽車企業(yè)以及研究機(jī)構(gòu)合作，提供自動(dòng)駕駛汽車模擬訓(xùn)練環(huán)境。導(dǎo)入自動(dòng)駕駛算法后，可以對(duì)模擬環(huán)境進(jìn)行設(shè)置，包括冰雪霧雨等天氣氣候、早晚任意時(shí)間、車流密度、行駛車速、行駛路線……

隨著數(shù)字孿生的落地應(yīng)用，給企業(yè)帶來(lái)了極大的發(fā)展紅利。自2015年1月成立以來(lái)，51World保持了每年超過(guò)400%的快速增長(zhǎng)，目前已服務(wù)來(lái)自海內(nèi)外超過(guò)500家企業(yè)客戶，其中包括BMW、戴姆勒、汽車之家、威馬汽車、萬(wàn)科、當(dāng)代、碧桂園、JQZGroup、一汽奔騰、阿里巴巴、奔馳、中國(guó)移動(dòng)、國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車（上海）試點(diǎn)示范區(qū)等知名企業(yè)和機(jī)構(gòu)，而團(tuán)隊(duì)規(guī)模也超過(guò)了400人。

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數(shù)字孿生是XR發(fā)展的基石

上文提到，51VR更名51World是否意味著“退圈”？

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VR陀螺認(rèn)為并沒有，從數(shù)字孿生的應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)看，實(shí)際上與VR有著非常高的相似度。不過(guò)如果僅談?wù)揤R過(guò)于局限，數(shù)字孿生未來(lái)可以作用于整個(gè)XR（指VR、AR、MR）中。

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目前XR的作用還只是體現(xiàn)在三維可視化，在一些行業(yè)應(yīng)用中包括遠(yuǎn)程協(xié)助、空間共享等功能，仍停留在“虛擬”或“增強(qiáng)（疊加）”階段。而數(shù)字孿生最大的差異在于與物理世界的雙向交互，且不需要使用特殊的硬件終端。

隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的突破，如Slam定位技術(shù)，類似ARKit、ARCore中的環(huán)境識(shí)別，以及物體識(shí)別，虛擬與現(xiàn)實(shí)世界正在慢慢融合。

網(wǎng)絡(luò)傳輸速度升級(jí)、傳感器融合、設(shè)備智能智慧化、深度學(xué)習(xí)等等技術(shù)的革新，讓萬(wàn)物互聯(lián)成為可能。

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VR陀螺認(rèn)為，數(shù)字孿生將成為未來(lái)XR發(fā)展的基石。

2016年一則“超現(xiàn)實(shí)未來(lái)世界”視頻紅極一時(shí)，展現(xiàn)了未來(lái)人類與世界的交互方式。現(xiàn)在數(shù)字孿生在做的事情，是對(duì)物理世界的重建。而深度融合的混合現(xiàn)實(shí)（MR）體驗(yàn)，則需要對(duì)現(xiàn)實(shí)世界完全實(shí)時(shí)重構(gòu)，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界理解后，才能發(fā)揮真正融合的效果。數(shù)字孿生所積累下來(lái)的數(shù)字資產(chǎn)，將成為未來(lái)第四代計(jì)算平臺(tái)——XR終端，理解世界、與世界交互的重要基石。