為全力推進(jìn)國內(nèi)實(shí)體經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新發(fā)展之路,虛擬現(xiàn)實(shí)和元宇宙作為數(shù)字賦能實(shí)體經(jīng)濟(jì)的重要承載。聯(lián)想新視界CTO田日輝近日向業(yè)界隆重發(fā)布了聯(lián)想新視界的產(chǎn)業(yè)元宇宙平臺(tái)——浩界(NovoVerse)。
浩界(NovoVerse)作為聯(lián)想新視界去年推出的帝拓思(DTOS)數(shù)字孿生操作系統(tǒng)產(chǎn)品的升級(jí)產(chǎn)品,定位是為客戶提供全價(jià)值鏈的元宇宙構(gòu)建工具平臺(tái)、創(chuàng)新應(yīng)用和運(yùn)營支撐體系,除了包含帝拓思(DTOS)所有的功能和優(yōu)勢外,還將增加多項(xiàng)新的核心技術(shù)和能力,如多模態(tài)仿真核心技術(shù)和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)實(shí)時(shí)渲染技術(shù)、更多決策仿真應(yīng)用、優(yōu)化數(shù)字資產(chǎn)管理等。浩界(NovoVerse)將賦能企業(yè)構(gòu)建產(chǎn)業(yè)元宇宙,推動(dòng)實(shí)體經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展。
元宇宙的路
元宇宙持續(xù)幾年被定義為特高新科技技術(shù),入選Garter高新科技價(jià)值曲線。
在我們看來,元宇宙有兩條路。一條路是精神層面,從數(shù)字原生到虛實(shí)共生,再回過來影響現(xiàn)實(shí)世界。另外一條路,也是從產(chǎn)業(yè)角度更關(guān)注的路,是從數(shù)字孿生對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行精準(zhǔn)的生命體建模,讓數(shù)字孿生充分反應(yīng)物理世界變化的發(fā)展規(guī)律形成虛實(shí)共生,在虛擬的空間里面進(jìn)行優(yōu)化、進(jìn)行仿真、推演,推演的結(jié)果能夠反饋到現(xiàn)實(shí)世界,通過元宇宙的體系,形成以虛促實(shí)、以虛強(qiáng)實(shí)的效果,是我們對(duì)元宇宙對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展演進(jìn)方向的認(rèn)識(shí)。
在這個(gè)領(lǐng)域里面,元宇宙的技術(shù)可以做非常多的事情,包括:虛擬空間中的產(chǎn)品的協(xié)同設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程仿真、倉儲(chǔ)物流的仿真、供應(yīng)鏈的協(xié)同優(yōu)化、用戶體驗(yàn)的全價(jià)值鏈仿真,例如很多新的(智能)汽車的設(shè)計(jì)過程中虛擬路測、自動(dòng)駕駛、都是用戶體驗(yàn)仿真的體現(xiàn),甚至現(xiàn)在非常熱的3060雙碳管理也可以通過元宇宙的方式實(shí)現(xiàn)。
在這個(gè)方面,全球一些領(lǐng)導(dǎo)廠商已經(jīng)做出了一些工作,包括:NVIDIA幫助寶馬在工廠實(shí)現(xiàn)了數(shù)字孿生工廠,優(yōu)化整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì),提升生產(chǎn)效率。微軟幫助川崎重工,也在做數(shù)字孿生的設(shè)計(jì)和產(chǎn)線的優(yōu)化。
數(shù)字孿生是產(chǎn)業(yè)元宇宙的必經(jīng)之路
數(shù)字孿生作為元宇宙的關(guān)鍵技術(shù)之一,我們認(rèn)為需要經(jīng)歷了以下三個(gè)階段的數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展和積累,才能步入產(chǎn)業(yè)元宇宙的發(fā)展道路。
?數(shù)字孿生1.0,可視化階段,這個(gè)階段集中于“象”的體現(xiàn),即通過3D模型+GIS數(shù)據(jù)在虛擬空間里可視化展示現(xiàn)實(shí)世界的物體、地形,具有炫酷的效果。其特點(diǎn)是:靜態(tài)數(shù)據(jù)展示,未引入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),未進(jìn)行單體化,無法進(jìn)行趨勢分析。
?數(shù)字孿生2.0,信息模型階段,這個(gè)階段在“象”的基礎(chǔ)上,引入了“數(shù)”的概念,將3D模型擴(kuò)展到樓宇內(nèi)部,支持BIM,引入IoT數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)展示物理世界狀態(tài),其典型應(yīng)用為CIM(將GIS、BIM、IoT進(jìn)行數(shù)據(jù)整合),但仍存在不支持機(jī)理模型、預(yù)測分析、反饋控制的缺陷。
?數(shù)字孿生3.0,數(shù)字孿生生命體階段,充分融合了“象”“、數(shù)”、“理”概念,可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)仿真,完全模擬城市動(dòng)態(tài)發(fā)展變化、完全實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)展示工廠生產(chǎn)線的實(shí)況和倉儲(chǔ)物流體系的運(yùn)作。引入機(jī)理模型和優(yōu)化算法,支持預(yù)測和推演,實(shí)現(xiàn)自組織自生長的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)智慧城市、智慧工廠生命體。
我們?nèi)ツ晖瞥龅牡弁厮迹―TOS)主要定位于幫助各行各業(yè)完成三個(gè)階段的發(fā)展與積累,實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生模型與現(xiàn)實(shí)世界完全同步。
產(chǎn)業(yè)元宇宙演進(jìn)路徑
產(chǎn)業(yè)元宇宙的路徑和成功要素將對(duì)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)元宇宙發(fā)展方向有巨大影響。
我們的認(rèn)識(shí)產(chǎn)業(yè)元宇宙有三個(gè)主要的發(fā)展階段。
?第一階段,價(jià)值突破階段。能構(gòu)建出數(shù)字孿生的全價(jià)值鏈的模型,通過模型進(jìn)行仿真優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)一個(gè)場景或一些特定價(jià)值點(diǎn)突破。讓用戶、客戶、企業(yè)認(rèn)識(shí)到元宇宙的價(jià)值。
?第二階段,社會(huì)化應(yīng)用階段。大量企業(yè)構(gòu)建了自己的元宇宙,大量的行業(yè)也都具有自己的元宇宙,并且是在單個(gè)企業(yè)的應(yīng)用基礎(chǔ)上蓬勃發(fā)展的。
?第三階段,元宇宙經(jīng)濟(jì)體階段。在不同的行業(yè)、區(qū)域、企業(yè)構(gòu)建的元宇宙,其數(shù)字產(chǎn)能可實(shí)現(xiàn)互通,形成一個(gè)或者多個(gè)可交互的元宇宙空間,進(jìn)而形成統(tǒng)一的經(jīng)濟(jì)模式。
產(chǎn)業(yè)元宇宙成功要素
我們認(rèn)為,想要產(chǎn)業(yè)元宇宙變成現(xiàn)實(shí),須具備以下四個(gè)關(guān)鍵要素。
?要實(shí)現(xiàn)全生產(chǎn)要素與全場景化的數(shù)字孿生。就是把物理世界中與生產(chǎn)相關(guān)的所有實(shí)體、虛體全部數(shù)字化,例如:各生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品、產(chǎn)線等實(shí)體,各工藝流程、管理體系、訂單、客戶關(guān)系等虛體,都需要在元宇宙里通過數(shù)字生產(chǎn)的形式進(jìn)行表示。
?要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與模型融合,構(gòu)建產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。元宇宙內(nèi)的所有數(shù)字資產(chǎn)可以融合在一起來進(jìn)行仿真、優(yōu)化,得到的結(jié)果能夠向物理設(shè)備進(jìn)行反饋。因此,數(shù)字資產(chǎn)既要包括幾何模型(產(chǎn)線設(shè)備的CAD,幾何尺寸,子系統(tǒng)等),也要包括數(shù)據(jù)模型(IoT的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),反應(yīng)實(shí)時(shí)狀態(tài)),更要包括機(jī)理模型(發(fā)展變化的規(guī)律)。而對(duì)物理設(shè)備的反饋則包括控制,現(xiàn)階段主要是通過PLC,SCADA,DCS等系統(tǒng),在未來控制系統(tǒng)可能更先進(jìn),例如通過機(jī)器人、各種機(jī)器人的系統(tǒng)去改變物理世界。
?要實(shí)現(xiàn)由AI構(gòu)建機(jī)理模型、動(dòng)態(tài)孿生的生命體。無論數(shù)字孿生模型,元宇宙的資產(chǎn)里面,包括了幾何模型,包括了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),更重要是包括機(jī)理模型。機(jī)理模型呢,就是物體或者一個(gè)系統(tǒng),它的發(fā)展變化的規(guī)律。這個(gè)規(guī)律呢,有可能是物理規(guī)律,有可能是能用數(shù)學(xué)公式描述的一個(gè)線性的或者非線性的系統(tǒng)。但是現(xiàn)在我們面臨的很多系統(tǒng),它是高度復(fù)雜化的,完全沒法用這個(gè)數(shù)學(xué)系統(tǒng),數(shù)學(xué)公式來這個(gè)描述,所以我們有大模型,有人工智能的這個(gè)方式大模型、行業(yè)知識(shí)和知識(shí)圖譜融合起來,能夠更精準(zhǔn)的描述機(jī)理模型。
?實(shí)現(xiàn)元宇宙生態(tài)經(jīng)濟(jì)體。就是要構(gòu)建數(shù)字資產(chǎn)的交易和共享,數(shù)字資產(chǎn)的內(nèi)容不僅是包括物理設(shè)備數(shù)字化的資產(chǎn),也包括像ERP等企業(yè)信息系統(tǒng)內(nèi)的各種數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)、仿真算法、客戶、訂單等等,甚至包括生產(chǎn)資源、生產(chǎn)能力等。
浩界(NovoVerse)如何支撐產(chǎn)業(yè)元宇宙
該平臺(tái)有四橫兩縱的架構(gòu),四橫就是:
?數(shù)據(jù)映射層,主要是數(shù)據(jù)的采集、分析、融合,包括了IT、OT域數(shù)據(jù)采集,從產(chǎn)線、也包括從各種信息系統(tǒng)里面的數(shù)據(jù)采集。當(dāng)然也包括邊緣控制,其主要作用,一個(gè)是在數(shù)據(jù)采集后,進(jìn)行一些邊緣的數(shù)據(jù)分析,另外一個(gè)是在控制命令下發(fā)的時(shí)候,能夠進(jìn)行邊緣的控制指令分解以及邊緣推理(有很多AI算法,通過邊緣計(jì)算,完成邊緣推理)。
?數(shù)字資產(chǎn)引擎層,包括模型構(gòu)建引擎M-Engine,實(shí)時(shí)3D渲染引擎Z-Engine、智能推演引擎I-Engine和智能控制引擎C-Engine。
?場景化仿真優(yōu)化層,也是元宇宙應(yīng)用的核心,其核心技術(shù)是多模態(tài)仿真和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)渲染。通過這兩種技術(shù),能支撐不同用戶的3D XR的協(xié)同創(chuàng)作、虛擬樣機(jī)、虛擬調(diào)試、生產(chǎn)過程的仿真、倉儲(chǔ)物流的仿真等等,包括雙碳仿真優(yōu)化、機(jī)器視覺/聲紋等等應(yīng)用場景。
?元宇宙經(jīng)濟(jì)體構(gòu)建層,主要是基于NFT的數(shù)字資產(chǎn)交易和管理。
而兩縱則是:安全體系和管理運(yùn)營體系。
浩界(NovoVerse)的技術(shù)優(yōu)勢
?實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)渲染引擎,支撐元宇宙沉浸式體驗(yàn)。Z-Engine是一款完全自主研發(fā)的3D引擎,對(duì)信創(chuàng)軟硬件體系進(jìn)行了全面適配。自有專利技術(shù)的ATH追光算法,支持多尺度、宇宙級(jí)大空間的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)渲染。Z-Engine還包含了豐富的工具鏈,可以支持從CAD、BIM、GIS等體系中進(jìn)行數(shù)據(jù)集成,還可以支持XR、物理系統(tǒng)仿真算法、分布式云渲染能力。完全基于K8S的分布式渲染集群的支撐,使用戶不用受限于單機(jī)算力;而且各種性能的終端設(shè)備都可是流暢使用元宇宙,大大降低元宇宙的應(yīng)用門檻。
?基于AI的多模態(tài)仿真技術(shù),基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)渲染(DDR)技術(shù)。通過這些技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)各種場景下的業(yè)務(wù)價(jià)值閉環(huán)。
?動(dòng)態(tài)生命體建模,構(gòu)建元宇宙生態(tài)體系。浩界(NovoVerse)推演、渲染、控制的核心能力都會(huì)通過M-Engine統(tǒng)一融合,形成動(dòng)態(tài)數(shù)字孿生生命體。能夠反映物理實(shí)體的各種特性,包括尺寸大小、實(shí)時(shí)狀態(tài)和發(fā)展變化的規(guī)律。
以虛促實(shí),未來可期
如今,“元宇宙”已成為最熱門的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,虛擬現(xiàn)實(shí)及元宇宙也成為諸多最新信息和通訊技術(shù)的展示舞臺(tái),給人們帶來前所未有的沉浸式交互體驗(yàn),推動(dòng)數(shù)字孿生技術(shù)與真實(shí)世界的互動(dòng),催生出眾多新型虛實(shí)融合應(yīng)用和社會(huì)形態(tài),引導(dǎo)著萬億級(jí)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的未來發(fā)展方向。
國家在十四五規(guī)劃、黨的二十大報(bào)告中也多次提出,全面提升數(shù)字中國建設(shè)的整體性、系統(tǒng)性、協(xié)同性,促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合。相信在各行各業(yè)的助力下,可以加速推進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)及元宇宙上下游創(chuàng)新要素融通整合,加速數(shù)字賦能產(chǎn)業(yè),完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
在數(shù)字中國的大政策、大趨勢和大浪潮中,期待我們聯(lián)想新視界的浩界產(chǎn)業(yè)元宇宙平臺(tái)能夠在不斷的落地項(xiàng)目中得到升華,為元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到關(guān)鍵性產(chǎn)業(yè)推進(jìn)作用,將產(chǎn)業(yè)元宇宙概念完美落地,并大力推動(dòng)實(shí)體經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展。
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