2022年12月8日
摘要:美象科技率先构建数字孪生共生体,积极推进元宇宙数字孪生技术与城市治理的融合与统筹发展当前全

摘要:美象科技率先构建数字孪生共生体,积极推进元宇宙数字孪生技术与城市治理的融合与统筹发展

当前全球新一轮科技革命方兴未艾,以数字孪生为代表的新技术,正加速推动经济社会发展方式和治理模式变革重塑,那么依靠数字孪生技术能让我们的城市治理达到“乌托邦”的理想境界吗?

2022年11月2日,美象科技总裁赵亮给出了肯定的答案。他进行了名为《从乌托邦走向现实,狭义元宇宙数字孪生技术融入城市治理》的主题演讲 ,阐述了狭义元宇宙数字孪生技术如何融入城市治理场景;并表示将联动数字孪生行业上下游,共同打造合作新生态。

宁波书藏古今,港通天下,应用场景丰富,并且按照全省数字化改革的要求,正在积极探索推进数字孪生发展,加强数字孪生底座和应用场景等建设。美象科技自2015年成立以来,立足宁波,深耕场景需求,于2022年参与发起宁波数字孪生产业联盟,将为从事数字孪生应用与大数据产业的相关单位、机构、院所、企业、个人,营造一个集学习教育、产业培训、合作交流、资源汇集、应用推广、服务共享于一体的开放型、互助型的资源集聚生态平台。

在这次的活动现场,美象科技副总裁赵亮的精彩观点如下:

●要想建设数字孪生共生体,美象认为需要有“两个途径”:第一,定义共生体最小单元;第二,构建共生体能力图谱。

●“数据能力”是数字孪生领域的核心单元;美象正在积极构建数据中台能力,以完备数据推演需求,在城市治理中支撑重要决策,并为行业提供标准化平台和产品。

●孪生世界正在影响现实、改变现实、甚至引领现实。如果每一个孪生共生体都拥有自我思考的能力,其组成的城市将会是一个拥有自我预测、高度自治的城市生命体。在元宇宙的时代里,这样的城市生命体就是我们的乌托邦。

以下为演讲内容摘要:

每时每刻,城市中的我们都在做不同的决策;是否有一种技术,能让我们的城市更智慧,为城市中的每一个人提供千人千面的单项决策依据呢?那一定绕不开一项技术的发展,它就是数字孪生技术 。

这也正是美象在做的事情,即让我们在这样一个无法预测的世界中,找到一个最佳解决方案:就像“乌托邦”一样,既彼此互相关爱,紧密连接,又能在工具的辅导下最快做出最优的选择。而这样的未来,美象将之称为“数字孪生共生体” 。

从2015年成立至今,美象经历了行业的起伏,也得以穿越周期,一直保持着稳定增长,得到了客户和行业的认可。针对数字孪生共生体,美象提出了两个主要的能力范围 ,我先来为大家进行简单地阐述:

范围一:共生体的最小单元

它本身不仅仅是一个高精度的模型,更是模型负载数据属性和业务属性 ,能够从最小单元构成我们的最主要的业务场景 。其实我们可以发现我们当时在讨论数字孪生共同体城市的时候,其实我们是需要去定义整个全局城市的治理的范畴,但是往往无法去完全找到一个符合城市定义的范畴的空间和范围。

因此,我们抽象出了最小的单元体,为这个场景和服务提供最小单元体的能力。

范围二:能力图谱

现阶段,我们对孪生能力进行了梳理,形成了一套“4113”的能力图谱体系:

1、环境能力的服务能力。 来自于各种项目的实际情况,在不同的部署环境之下满足不同的业务需求;

2、数据中台能力。 抽象成三个最主要的能力体即地理信息实体,知识图谱实体 和编码体 。对应我们7个主要的模块库之一,来自与基础时空数据库、基础时空数据库的能力在大范围的空间地理信息的集成。

3、能力中台。 分为可视化渲染引擎、地理实体服务引擎、模拟仿真引擎、低代码孪生应用编辑平台 。可视化渲染能够尽量逼真的还原我们现实的物理空间;地理实体的服务引擎为城市级的业务系统提供了一个高效映射的可能性;

模拟仿真引擎、低代码孪生应用编辑平台 为我们从孪生共生体的可视化的准确映射到我们现在的数据驱动和仿真的单元,形成可能性。让我们这个行业快速去感受数字孪生对行业的赋能,形成我们整个数字孪生应用场景对于市场的输出和培育。

4、多端应用场景。 适配多种场景,如高分辨率大屏开发、web、移动端等。

下面我们通过案例的方式,再来为大家再来具体解释一下我们能力图谱的形成过程。

一、天一阁案例

我们早在2016年就为天一阁打造了VR漫游产品。当时天一阁申请5A级景区,需要为观众提供了异地观看的产品和服务。

作为宁波的标杆级5A级景区,天一阁的需求是为它的古建筑物进行整体还原,达到一个在数字孪生领域被称为“以虚仿实” 的效果。也就是说,把真实的场景复刻到虚拟场景中 ,能以线上分发的方式达到好的宣传效应。我们不仅能做到动态光影的仿真 ,还把斑驳的材质和效果都表现出来,以可视化手段在虚拟空间加以逼真还原,得到广泛的认可。

后来,当我们在2018年继续帮天一阁打造数字孪生场景时,不仅进一步提升了可视化渲染的能力 ,还接入了天一阁的景区数据。

二、园区案例

在建设阶段,一是通过这种美象的构建能力,把园区在空间上的场景进行提前还原出来;二是体现出该园区的区位价值优势,用更科技感的手段去表现出整个园区在智能制造领域的优势;三是通过这种高效还原的方式,直观可视地展现产业分布,达到辅助招商的作用。

在管理阶段,美象为该园区的管理和服务进行了业务数据的接入 ,包括安防数据、企业服务数据、单体建筑的能耗数据等,使得这家园区从招商阶段到业务管理和服务阶段都有全周期的数字化成果展示 ,如今已完成决策平台的接入,均在顺利运行。

三、中建科工大厦

美象科技能够通过BIM、点云数据,为建筑的整个生命周期的管理提供一个高效的可视化解决方案,打造了一个孪生底座,不仅能够承载单体建筑的全量生命周期的数据 ,还能从规划建设到管理、到共生,实现共生体的伴随式成长。

四、NFCC

NFCC即宁波时尚创意中心。甲方博洋集团是宁波重要的服装产业支柱企业。其诉求是希望通过数字孪生的手段和工具,能够为整个建筑全生命周期来实现伴随式的数字孪生服务 。

在建筑的内部装修和景观设计的阶段,我们还把服务延伸到了室内,建立了模拟试错的工具集,为客户提供了一个非常高效的“试错”能力。

五、宁波城市基建投资

到了2021年,美象科技的客户已经从区域级的项目扩展到了智慧城市领域。我们拥有城市级的数据承载能力、时空平台的数据融合能力、大范围的地理信息实体服务引擎能力。我们提供的服务,确保了宁波城市基建投资能够高精度的定位到整个项目的落位情况。

六、水利流域项目

该项目是为我们宁波水利局试点数字孪生流域的项目。我们进行了66~70平方公里范围内的大场景还原,以标准地理信息的城市底座为核心,赋能国土行业,来建设数字孪生平台,并实现多元数据的融合(包括GIS数据、高程信息数据、水下空间数据);融合时空数据底座也为我们城市级的项目打下了坚实基础。

从小的可视化场景、到园区、行政区、甚至城市,我们已经完美构建了智慧城市三维底座的基础能力体系 。在这样的项目体量之下,关于未来如何发展,美象科技在2021年~2022年初进行了内部的大讨论。最终,我们认为还是要沉入到行业、要沉入到业务,处理更加复杂的场景 。我们将继续聚焦在这个行业,聚焦到业务落地的场景,真正赋能行业处理复杂场景。

七、轨道交通站

这个项目是为轨道交通打造了一个智慧的轨道操作平台,融合了轨道主要的九大业务系统数据,形成了一个有效的可视化的管理平台。在这个阶段,我们希望能够通过业务的实际落地场景,融合数字孪生,建设以虚控实、双向互控的业务平台,为业务流程提供高效导向,构建日常运维和应急场景下的流程闭环 。

八、轨道交通应急管理平台

2022年,浙江省对数字孪生的技术应用场景做出了指导性意见,提出了“三体”理念,即隐蔽体、复杂体和危险体 ,这也是我们客户经常面临的痛点。而轨道交通应急管理平台,就是既有隐蔽体的难处,也有复杂体的痛点。

具体而言,应急本身是一个非常复杂的庞大系统,不仅在物联感知、业务流程、平台发布等方面,更多是在于资源调配 ,也就是如何实现整个业务流程和应急流程 的闭环。通过数字孪生技术,我即能够通过对外界物联设备的映射,使驾驶舱平台高效地扩展场景的可视、可决策服务能力。美象的方案得到了轨道交通领导的一致认可,项目目前也在逐步的落地和实施过程中。

由此,我们已经从区域可视化、基本的数据能力接入,到城市级数据能力接入,下沉至最终的孪生共同体 。我们认为在共生体的未来,在于能够为整个城市治理提供高效的决策和低成本的仿真 。

九、水利项目

这个项目是今年水利部门数字孪生流域99个重点项目之一,也是部门的一个重点试点项目,要为宁波水利的收缴、防洪四预平台提供数字孪生能力。这个能力不仅是要求提供一个高效的能力融合点,更需要加持高精准GIS数据、地理信息数据,还原每个细小场景,调度流域中水量、流速,结合泄洪负载,形成一个高效的联动体系 。

我们希望通过美象共生体海量数据的集 合能力,打造一个数据中台 ,来实现一个高效的协同机制,打造一个从内部数据驱动到模型反馈,到数据采集,再到数据映射的全流程体系。

同时,我们也打造了低代码原生平台的应用编辑功能 ,提供一个从创建应用,到图表、交互、模型配置,到未来技术与我们能力图谱融会贯通的综合一体化平台,降低数字孪生的门槛,不仅可以适配不同的应用场景,还能把我们的数据和经验用来赋能整个行业,用更标准化的产品为业界提供更好的产品和服务。

最后,回到本次主题,相信大家也从刚刚的案例里面能够感受到,孪生世界正在影响现实、改变现实、甚至引领现实。

如果每一个孪生共生体都拥有自我思考的能力,其组成的城市将会是一个拥有自我预测、高度自治的城市生命体 。在元宇宙的时代里,这样的城市生命体就是我们的乌托邦。

自美象创立以来,我们一直在路上,从虚拟现实到数字孪生,从场景驱动到数据驱动,我们一直希望能够做好“现在与未来”的连接器。我们将不断创新、优化手中的工具,不遗余力地去构建更加全面且更加精细的孪生个体,把现实世界以1:1高精度在数字世界中得以还原。同时我们将融合更多的未来技术,在构建高精度场景的同时,复刻现实世界运行规律与法则,实现孪生运行。

今年的诺贝尔物理奖是“量子纠缠”,告诉了我们微观世界里处处充满了随机性与不确定性。我想数字孪生也如此,它可能是一个再一次能够改变人类世界的工具,伴随着元宇宙时代的到来,模拟多元的城市发展,以虚促实,以虚强实,引领我们找出那些可以“被确定”的“不确定”,从而真正地把“乌托邦”照进现实。

美象科技副总裁赵亮解读:数字孪生技术融入智慧城市治理场景

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