從已經結束的冬奧會,到正在舉辦的冬殘奧會,科技感無疑是留給大眾最深刻的印象之一:谷愛凌飛躍大跳臺,畫面同步將每一個動作還原拆解;開幕與閉幕式的場館“鳥巢”,從燈光到場地的變幻莫測;在疫情影響之下,未能到達現場的全球化轉播多機位安排分布等……在這些“黑科技”的背后,數字孿生(Digital Twin)成了最大的幕后功臣。
在今年1月,北京冬奧組委發布公告稱,冬奧會“場館仿真系統”名列奧運經濟遺產分冊中“科技冬奧”板塊第三類首位,而該系統正是基于數字孿生模型。
借助冬奧會,數字孿生不僅落地應用來到了大眾的身邊,而且通過出色地完成“任務”而讓業內人士看到了數字孿生巨大的潛力,在如今虛擬與現實越發緊密的科技發展背景下,數字孿生又將如何發揮更大的作用?
數字孿生為冬奧會“保駕護航”
在疫情的影響下,2022年北京冬奧會從籌備到舉行,都面臨著巨大的挑戰,但是通過數字孿生技術,一些疫情帶來的問題則迎刃而解:數字孿生技術搭建出的冬奧場館、奧運村,運動員不需要去到現場,在數字模型里就可以選擇自己心儀的房間;奧運的轉播團隊可以不去現場,通過數字模型就可以提前來模擬拍攝的角度,然后選擇合適的機位;工作人員和志愿者也可以在虛擬場館里進行場景化的、沉浸式的培訓、演練……這些看似“不可能”的舉措,在數字孿生技術的支持下,都成為了本屆冬奧會能夠順利舉行背后重要的支撐力量。
據南方日報記者了解到,在12個冬奧會競賽場館、3個奧運村、冬奧會主媒體中心和北京冬奧組委等多個場所,名為VSS(Venue Simulation Services場館模擬服務)的數字孿生場館模擬仿真系統就在運轉工作。該系統由英特爾聯合北京電影學院、視伴科技等機構打造。據了解,VSS數字孿生場館模擬仿真系統以云、邊、端硬件平臺為基礎,通過對體育賽事場館和賽事期間所發生事件以及涉及仿真道具,進行數字孿生與仿真的端到端解決方案,幫助頒獎團隊在整個流程環節和場地部署上進行可視化的查漏補缺。
易觀分析方面就指出,在本屆冬奧會上,奧運場館的數字孿生改造就發揮了巨大的作用。據介紹,奧運場館經過數字孿生改造后能實現數字化感知和智能運營,八千多個物聯設備被安裝在鳥巢末梢,能多層次地感知設備情況、環境變化、人流信息等場館運行狀態,并在數字孿生系統上可視化展示場館狀態、規劃奧運賽事和確保賽事轉播時信息交換的及時性。此外,“冰絲帶”速滑館以虛控實,可以通過智能傳感器實時監測并調整場館運行狀態,從而使冰面始終保持最佳狀態以及低能耗地智慧運行。
“數字孿生對于冬奧會場館和賽事的主要價值一方面體現在符合低碳的運維需求,讓場館低能耗、低折損地智慧運行,并且可以及時發現場館的隱患并修復;另一方面體現在對公共集會的多層次精準監測和預測性模擬上,可以保障集會安全高效地進行。”易觀分析認為,冬奧會場館作為一個數字孿生技術改造下的智慧公共設施已經能實現價值鏈和信息的閉環,并且數字孿生的落地建設有從機理孿生發展到智能預測階段,能在智慧運行和統一調度等具體場景下進行智能輔助決策,這意味著大型公共設施的數智建設發展到高價值場景應用階段。
數字孿生如何走進各行各業?
隨著北京冬奧會的結束,奧運遺產如何更好利用的問題也隨之而來,而作為此次冬奧會重要的遺產之一,VSS數字孿生技術如何走進各行各業成為了行業關注的焦點。
“本次冬奧會只是一個起點,仿真系統所記錄的賽事運行規劃過程和成果將給未來賽事提供豐富的經驗參考,分析奧運全周期的運行成果,成為可持續發展的生態型奧運遺產中的一部分,其主要應用場景,如此后的奧運會,在其他大型體育賽事或大型體育場館中的落地,智慧城市建設,酒店行業、展覽、工業園區運營,影視演出預演與執行方案設計等。這一項目有望成為奧運遺產中的重要內容之一,在后奧運時代被廣泛推廣和應用。”英特爾技術專家蔣蘇立在接受采訪時表示。
在業內人士看來,隨著工業4.0時代的來臨,新技術賦能傳統制造全流程,實現從設計研發、仿真驗證到生產制造、使用維護的全面數字化升級,而數字化之下的虛擬世界與現實世界中的產業結合,無疑是數字化發展未來的重要一步,也是數字孿生技術的巨大機遇。
值得留意的是,與數字孿生有異曲同工之處的“元宇宙”概念已經率先在大眾中走紅,也受到了廣泛的關注,更是已經在不少領域得到落地應用。
在今年兩會上,全國政協委員、360集團創始人周鴻祎就認為,元宇宙未來在數字化、產業數字化、工業互聯網、車聯網、智慧城市方面都能得到廣泛應用,用對方向將大有可為。而全國人大代表、騰訊公司董事會主席馬化騰提到,隨著元宇宙等新概念的興起,建議應以“技術—產業—社會”三位一體的系統性思維破解難題,合力推動傳統產業轉型升級,有效提升國家競爭力。
“數字孿生,就是要利用虛實融合的技術,用迭代、進化的方式對從工廠、園區到城市的物理空間進行全面觀測,洞察其發展態勢,進而科學分析、預測、決策,實現以虛擬網絡的管控來提升實體的運行效率。”中國科學院院士、中國工程院院士李德仁在談到數字孿生時就認為,數字孿生技術最有機會能夠在數字城市建設上將虛擬和現實進行打通。“數字孿生的智慧城市有著精準映射、虛實交互、軟件定義、智能反饋四大特點,實現了顛覆性的創新,是數字城市的理想目標,也是智慧城市建設的新高度,賦予城市大腦實現智慧化的重要設施和基礎能力。”
南方日報記者 葉丹
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