如果說備受資本追捧的元宇宙距離具體的落地實現(xiàn)還很遙遠，那么，數(shù)字孿生的應用邊界卻在迅速拓展，并且實實在在存在于人們的身邊。從市場前景來看，數(shù)字孿生是熱度最高的數(shù)字化技術之一，存在巨大的發(fā)展空間。

數(shù)字孿生在早期被定位為下一代PLM系統(tǒng)的“虛擬完美模型”(Virtually perfect Model)，經(jīng)歷了虛擬產(chǎn)品管理、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化戰(zhàn)略技術三個發(fā)展階段。業(yè)界普遍認為，數(shù)字孿生應用最為廣泛的領域是智能制造，實際上，數(shù)字孿生作為一種充分利用模型、數(shù)據(jù)、智能并集成多學科的技術，面向產(chǎn)品全生命周期過程，發(fā)揮連接物理世界和信息世界的橋梁和紐帶作用，提供更加實時、高效、智能的服務，已經(jīng)充分融入到各行各業(yè)中，切實改變著人們的工作和生活。

一、數(shù)字孿生主播真假莫辨

以企業(yè)網(wǎng)D1Net所在的媒體行業(yè)為例，基于數(shù)字孿生+人工智能的深度應用，「每日經(jīng)濟新聞」以真人為原型做的數(shù)字孿生人主播，直播新聞70天幾乎未被粉絲和用戶認出并非真人。它將人工智能虛擬人類的整體自然度，提升到和真實人類相比真假莫辨的程度，并且實現(xiàn)了視頻采編播全流程的無人化操作，「每經(jīng)AI電視」成為首個7x24小時不間斷播出的AI視頻直播產(chǎn)品。

數(shù)字孿生人主播不僅形象是由AI建模生成的，從金融資訊文本生成，到通過預訓練實現(xiàn)音畫同步播報，再結合同步場景進行動態(tài)繪制，最終生成完整的直播推流，全部由 AI 完成，不需要任何人參與。數(shù)字孿生主播吐詞清晰自然，還加著手勢和微表情，與真人的直播狀態(tài)別無二致。目前，數(shù)字孿生人已經(jīng)能在視覺、聲音和文字上做到自由表達，這預示著虛擬人的交互即將實現(xiàn)多模態(tài)。

二、數(shù)字孿生助力北京冬奧會

2022北京冬奧會無疑是一屆充滿智慧的精彩體育盛會，讓人們充分感受到了科技與奧運之美。實際上，本屆冬奧會從賽前訓練、場館建設、運營保障到賽事直播，充分融入了數(shù)字孿生技術。

例如三維運動員追蹤技術(3DAT)以數(shù)據(jù)和圖像形式，精準輸出運動員的運動數(shù)據(jù)和生物力學方面的狀態(tài)和表現(xiàn)，通過分析和有針對性的調(diào)整，助力運動員提升競技水平。在場館建設方面，基于數(shù)字孿生場館模擬仿真服務(VSS)，工作人員無須親臨現(xiàn)場，就可以在多終端操作系統(tǒng)，從前期的3D建模，到在三維世界進行多端協(xié)作，確保VSS實時、有效、靈活、精準實現(xiàn)場館空間規(guī)劃、運行設計及細節(jié)管理。

本屆冬奧會涉及三個賽區(qū)，數(shù)十座場館，背后的電力運行系統(tǒng)相當龐大。在運營保障方面，依托數(shù)字孿生、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術打造的“冬奧供電保障指揮平臺”，對內(nèi)匯集安監(jiān)、調(diào)控、營銷、設備、物資、交易、信通等各專業(yè)數(shù)據(jù)，對外接入賽事、輿情、氣象、交通等各類信息，綜合多源異構數(shù)據(jù)構建冬奧供電保障全要素數(shù)據(jù)中樞;可對電力輸送、設備運行、資源指揮、任務執(zhí)行等多領域的運行態(tài)勢進行監(jiān)測和分析，有效提升電網(wǎng)供電監(jiān)測能力和應急響應速度，確保冬奧會期間電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

在賽事直播方面，從開幕式，到冰球、花樣滑冰、短道速滑等比賽項目，結合VR技術，將沉浸式的內(nèi)容提升到了更高水平，從錄制、生產(chǎn)到分發(fā)，在全球進行實時、全景、8K超高清、3D、強交互的VR直播，使觀眾可以在賽事過程中擁有更多的觀看視角，可以捕捉到精彩的定格畫面，如同親臨奧運現(xiàn)場，感受前所未有的沉浸式觀賽體驗。

三、數(shù)字孿生助特斯拉邁向成功

數(shù)字孿生最廣泛的應用場景無疑是工業(yè)領域，這從數(shù)字孿生的三個發(fā)展階段可見一斑。汽車是數(shù)字孿生最重要的應用場景，特斯拉是數(shù)字孿生技術的早期受益者之一，它針對汽車制造的特點，對美國航天局(NASA)的數(shù)字孿生進行“降維”使用，即降低仿真精度要求，簡化相關流程。特斯拉將數(shù)字孿生體模型作為所有數(shù)據(jù)的載體，在此基礎上進行分析和制造，這個流程不斷循環(huán)、改進，為生產(chǎn)每一輛汽車提供數(shù)字化解決方案。

特斯拉建立的研發(fā)、制造和使用全流程的數(shù)字孿生體，已經(jīng)可以實現(xiàn)可持續(xù)改進，在全球下一代汽車競爭中，明顯處于優(yōu)勢地位。雖然特斯拉是數(shù)字孿生技術應用的佼佼者，但是卻對此閉口不談，其對數(shù)字孿生的研究與應用究竟達到了何種程度，不為人知。盡管如此，數(shù)字孿生已經(jīng)成為汽車及零部件企業(yè)加速應用的重要技術之一，西門子、博世、寶馬、吉利汽車等企業(yè)均已在數(shù)字孿生領域展開相關應用。

四、數(shù)字孿生與智慧水利

在水利行業(yè)應用中，借助數(shù)字孿生技術能夠建立防汛減災、水資源管理與調(diào)度、水資源保護、水土保持和流域規(guī)劃等業(yè)務機理模型，逐步建立各水利工程實體的幾何外觀孿生、全生命周期孿生及多尺度孿生，為實現(xiàn)數(shù)字化場景、智慧化模擬、精準化決策的智慧水利建設服務。

構建流域數(shù)字孿生模型，涉及的關鍵技術包括BIM設計、無人機傾斜攝影、機理數(shù)學模型、GIS+融合和河流數(shù)字孿生模型構建等。以黃河防汛減災業(yè)務應用模型為例，主要包括氣象徑流預報、洪水預報、冰情預報、洪水泥沙調(diào)度和洪水泥沙演進等五類應用模型。利用“數(shù)字黃河”建設中的模型研發(fā)成果，黃河水利科學研究院智慧水利創(chuàng)新團隊在黃河防汛水旱災害防御領域開展了一系列的應用實踐，實現(xiàn)了動態(tài)感知、預報調(diào)度、方案預演、方案對比、預警發(fā)布、智慧河務等功能。

五、數(shù)字孿生與國防軍事

經(jīng)過近十年的發(fā)展，數(shù)字孿生技術已成為美國空軍和洛馬公司的頂層戰(zhàn)略，并成功在預測性維護、研發(fā)設計、系統(tǒng)集成和作戰(zhàn)模式中應用。

工業(yè)4.0研究院在《數(shù)字孿生國防白皮書》中指出：數(shù)字孿生在未來5年內(nèi)將成為國防發(fā)展的主角，除了能在運行維護中發(fā)揮難以替代的作用，在裝備系統(tǒng)研制階段也將大量引入數(shù)字孿生技術。不僅如此，數(shù)字孿生戰(zhàn)場也將初步成為現(xiàn)實。

2021年，我國成立數(shù)字孿生戰(zhàn)場實驗室(DTBL，Digital Twin Battlefield Laboratory)，現(xiàn)已初步形成了以JADC2為標桿的數(shù)字孿生戰(zhàn)場研究體系，重點關注戰(zhàn)場環(huán)境、戰(zhàn)術網(wǎng)絡和裝備系統(tǒng)三個方面。以戰(zhàn)場環(huán)境為例，借助數(shù)字孿生技術，基于相同戰(zhàn)場環(huán)境和戰(zhàn)場態(tài)勢，能夠在同一平臺上針對不同用戶從不同角度和層級提供態(tài)勢信息展示，即所有指揮和作戰(zhàn)單元都能夠?qū)崟r和精確地“看”到整個戰(zhàn)場的“同一幅畫面”，并且可以主動提取態(tài)勢信息，生成與任務相關的態(tài)勢圖，建立可以討論和組合不同視角觀點的協(xié)作環(huán)境。

數(shù)字孿生還可用于軍事訓練場的建設，讓‘虛景實訓’成為可能。地理信息研究領域知名專家王明孝認為：數(shù)字孿生在作戰(zhàn)仿真實驗、沉浸式模擬訓練等方面具有廣闊的應用前景。

結語

以上只是數(shù)字孿生行業(yè)應用中的一部分縮影，除此之外，數(shù)字孿生已在智慧城市、智慧園區(qū)、智慧工廠、文旅服務、交通運輸、能源電力、地產(chǎn)建筑等諸多行業(yè)全面開花，形成了一系列行業(yè)落地實踐。

在元宇宙投資熱潮的背景下，企業(yè)在進行戰(zhàn)略和業(yè)務調(diào)整前務必進行深入思考，是否具備面對大浪淘沙的實力和勇氣?企業(yè)網(wǎng)D1Net建議：無論是與否，都不妨從正在走向成熟的數(shù)字孿生技術和應用入手，結合企業(yè)所在的行業(yè)、業(yè)務現(xiàn)狀以及實際需求，提升技術底座和基礎能力，優(yōu)化客戶體驗，靜待元宇宙相關的產(chǎn)品、設備和平臺逐漸成勢，再找準優(yōu)勢和時機入局。