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Wolfram计算坊 Blog 元宇宙科技 纪德勇：数字孪生行业的未来发展预测及分析
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纪德勇：数字孪生行业的未来发展预测及分析

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  • 2022年6月9日
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元宇宙概念未火前，数字孪生技术就已应用至电力、水务、轨交、医疗、工厂等场景中，提供相应的现实解决方案。早在2016-2018年期间，数字孪生连续三年被Gartner列为十大战略科技发展趋势。
如今，数字孪生技术在元宇宙概念之下，更受关注。数字孪生与元宇宙之间的关系，它在虚拟与现实世界中的应用，未来发展的策略和影响也成为行业热议的焦点。对此，UINO优锘科技的数字孪生技术专家纪德勇从“计算”的角度切入，对行业现状、发展方向和未来影响进行了深度剖析。
数字孪生与虚拟现实的关系
纪德勇介绍，UINO优锘科技将整个世界是分成现实物理世界和虚拟世界。从物理世界到虚拟世界的过程中，通过数字孪生技术实现了对现实世界的全域感知，镜像再现，实现数字孪生世界的可视化，还可以在数字孪生世界里构建各类智能应用。
进入到虚拟世界后，可以实现以虚控实，即通过数字孪生世界实现对现实世界的全面监控、有序管理和智能操控。基于数字化、可视化、可管理和可应用，数字孪生技术为物理和虚拟世界之间的互补提供了可行的路径。
那么元宇宙和数字孪生之间存在什么样的关系？纪德勇表示，由于元宇宙本身的概念内涵较为复杂，所以可以从“计算”的角度去理解两者之间的关系。简单地说，元宇宙底层设备和技术，如传感器、边缘计算等产生的抽象数据，基于数字孪生技术，以三维可视化的方式展示出来，之后传输到元宇宙顶层设备，如AR眼镜等，最终提供给消费者。
回到数字孪生技术本身，在理解它作为虚实互补的中介，同时作为元宇宙核心技术之一的基础上，就不难理解数字孪生在各行各业中的应用。纪德勇表示，截至目前，UINO优锘科技已服务2000+行业领军企业，数字孪生的应用场景覆盖电力、水务、轨交、校园、医疗、水利、工程和矿山等。
数字孪生技术的定位与发展方向
目前，数字孪生技术已落地应用至各领域，助力企业管理和行业发展。而在当下百家争鸣、百花齐放的市场中，把握技术定位和发展方向，对于数字孪生企业发展和应用需求匹配都有着举足轻重的作用。
对此，纪德勇以专业化和通用化，现实化和虚拟化两个维度，划分出数字孪生技术发展的四大象限。分别是现实化专业化、现实化通用化、虚拟化专业化和虚拟化通用化。
他介绍道，在专业领域，西门子的工业设计软件即为专业化现实化的技术方向。而微软、Facebook等基于数字孪生层面开发的游戏平台，即为专业化虚拟化的一种表现。在通用领域，如Presence Platform、Horizon等，它们提供了一种面向虚拟化的互动。而在通用化现实化层面，UINO优锘科技为中小微企业提供数字孪生解决方案就是其中一种。
尤其在通用化现实化层面，很多企业在寻求IT系统完成企业转型中，面临着系统展示不直观，且有一定的门槛等问题。纪德勇表示，UINO优锘科技推出的数字孪生一站式平台，可以让一些没有规划基础或零基础搭建的企业，通过ThingJS引擎和工具，包括City Builder3D城市编辑器、CampuBuilder 3D园区编辑器、TopoBuilder 2D拓扑编辑器以及ThingJS-X 0代码应用编辑器，快速搭建企业应用，实现数字孪生互动。
纪德勇表示，数字孪生技术发展方面的大趋势是以平台化方式，助力不同领域的发展，无论是虚拟化、现实化、专业还是通用化，数字孪生技术都可以平台方式迅速应用。
数字孪生的应用发展趋势
理清自身定位和技术发展方向后，我们还需要了解数字孪生技术在实地应用中的发展趋势，以此来把握整个行业的发展情况。
对此，纪德勇从真实转换、仿真推演、预测分析和迭代进化四个层面，详细探讨了数字孪生技术的应用发展趋势。
首先，第一个发展趋势是真实转换。即将现实世界物体进行转换，在计算机世界中呈现一个类似的数字李生体，同时包括一些现实世界中无法看到的信息。如物联网森友会，它是UINO优锘科技开发的物联网产业元宇宙平台，具有10万+物联网场景。
其次是仿真推演，在第一个目标基础上打造的数字孪生世界中，进行模拟训练，以便在无法身临其境的情况下，熟悉物理环境，譬如消防数字化预案系统。假设发生起火事件，在判断火情后，消防员可以通过工具推演，合理安排消防物资的分配，消防车的行驶路径，以及消防员的行动策略。
其三是预测分析，在第一个目标实现的基础上，通过与大数据、人工智能等技术的整合，预测事物发展的走势和结果，并通过数字孪生进行表达。譬如UINO优锘科技参与的国家重大课题项目，完成了毒气泄漏扩散快速模拟模块技术设计及原型开发，基于现场场景及环境条件，快速计算不同浓度气体危害阈值在不同时刻的影响范围，并在系统中进行叠加展示。
最后是迭代进化，在第三个目标实现的基础上，结合智能算法，完成系统的加速迭代进化，使之能够更好地适应环境。譬如新墨西哥州立大学与洛杉矶警方共同研发，能够根据目击者的点选逐步进化，呈现最趋近真实罪犯的脸部。以及UINO优锘科技通过架构管理软件，完成组织上的进化迭代。该架构管理软件不仅帮助企业完成组织架构和流程等比较虚拟的工作，也可以帮助企业架构进行数字化转型，反映企业当前的运行状况。
此外，纪德勇还从算力与能源、高速通讯、大数据与AI、内容生产和广告营销五个层面，探讨了数字孪生对产业的影响。
内容整理自Xverse元宇宙在5月26日主办的「元宇宙科技应用发展研讨会：数字孪生与虚拟现实应用」中，UINO优锘科技数字孪生技术专家纪德勇关于《数字孪生行业的未来发展预测及分析》的主题分享。
纪德勇，中国科技产业化促进会标准化工作委员会专家委员，中国信息化协会专家，中关村物联网产业联盟数字孪生技术委员会专家。常年耕耘于数字孪生领域和IT运维管理领域，为用户提供从管理咨询到项目交付落地的全过程解决方案。并多次参与业内技术规范标准制定中，包括数据中心数字孪生技术规范（团标）；CDCC数据中心监控管理标准；中科促数字孪生技术应用标准；以及信通院数字孪生城市白皮书2020版和2021版。

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