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如何在以实景三维数字孪生为底座的元宇宙中把人连接起来

事实上全息技术在科幻电影中已经很常见了,不论是《星球大战》、《钢铁侠》还是《阿凡达》,都有全息技术的影子。

不论电视、电脑或手机等主流电子设备,大都拥有一块屏幕,使用者可以从中获得信息。然而,对于活在三维世界的人来来说,这些二维画面终究不是最优体验。

随着技术的不断进步,全息又称全息投影能够通过相干光干涉原理记录和查看图像,将其精确地再现被记录物体的三维外观,把画面从二维变成三维。事实上全息技术在科幻电影中已经很常见了,不论是《星球大战》、《钢铁侠》还是《阿凡达》,都有全息技术的影子。

对全息技术的世界领先者优立科技而言,全息技术已不仅仅是一个概念,而是可以从纯展示功能到真正落地到各个场景的实际应用。

优立推动三维可视化发展

据了解,优立科技成立于2010年,中国运营总部设在深圳,在澳洲和中国都设有研发中心,目前已经拥有4项全球唯一及4项世界第一的产品和技术。自成立以来优立科技一直专注于三维可视化技术的发展,是世界领先的海量三维数据管理引擎科技公司,其在北京、上海、厦门、南京、成都、香港、新疆设有分公司,能够支持全国各地的客户需求。

“VR和全息技术是完全不同的,但很多人会把两者搞混。”优立科技CEO张雪兵说,“VR头盔是将图像覆盖在眼前,模拟一种虚拟的场景。而全息技术则完全不同,优立科技的全息技术可以让用户使用一个普通的3D眼镜,看到逼真的虚拟图像,甚至可以与三维图像互动。”

技术方面,优立科技拥有全球独有的三维大数据处理能力,奠定了优立在三维全息技术领域的根基。基于3D无限量处理算法,优立在不断颠覆全世界处理三维图形的路径,实现三维空间大数据的无限量实时运算,并率先抛弃VR头盔,引领不戴头盔的全息虚拟生活新业态,致力于打造无处不在的3D全息世界。

产品方面,优立科技的核心产品超级管理系统——Euclideon Vault集成优立核心的无限量三维引擎细节技术,可以快速、流畅地处理大规模数据,实现数据的集中存储、共享并确保安全性,足以应对绝大部分超大型三维数据所产生的问题。

同时其自主创新研发的元宇宙SaaS云平台产品优立云世界(EuleeVerse),能够基于海量实景三维数据场景,实现海量用户和移动终端自由接入、虚实交互的元宇宙SaaS平台,使数据从生产、分享、存储到应用发布一站式解决。为元宇宙创意应用、三维数字孪生构建提供了一个灵活、便捷的SaaS云平台。

独有算法处理海量三维数据

全球著名IT研究机构Gartner曾连续三年将数字孪生列为十大新兴技术之一。其数据表明,在市场规模方面,2020年全球数字孪生市场规模为31亿美元,预计全球数字孪生市场将以58%的复合年增长率增长,到2026年将达到482亿美元。其中,中国数字孪生城市建设市场活跃。

数字孪生作为元宇宙的底座,综合运用感知、计算、建模等信息技术,将物理空间化为可计算的数字空间,对物理空间进行描述、诊断、预测、决策、控制,进而实现物理空间与数字空间的交互映射和闭环控制。

目前,优立通过国产自研的全球先进的三维数据引擎、高精度点云建模技术,三维全息交互技术,实现秒级加载TB级海量数据,城市数字底座搭建,元宇宙交互平台。在技术创新层面,优立科技推出了全球首创的多人互动全息设备及三维创作软件,结合行业需求,创新开发了多款全息交互三维应用产品。目前有全息沙盘,全息墙和全息室3个系列产品。

其中,全息沙盘是全球唯一可以承载无限量实景三维数据的交互沙盘。它同时兼容工业级高精度的激光三维点云数据与倾斜摄影模型,不论是一个地区、一座城市甚至是一个国家的实景三维数据,都可以轻松承载。用户借助移动操控设备和3D眼镜,观看及编辑浮在空中的全息影像。

“优立科技特有的建模技术和三维引擎都是以点为单位来进行计算,其优势是对于海量数据,实际传输的数据体量很小,可以用最低的算力来实现高效的数据加载。”优立科技创始人兼CEO张雪兵介绍:“优立科技最核心的,是我们发明了一套可以实现秒级加载和渲染TB级三维数据的引擎。这个引擎打破了行业应用中对超大数据的使用瓶颈,同时摒弃了对高配置硬件和网络的依赖。”

在全球科技化和数字化的推动下,优立科技得落地应用场景正在日趋丰富,从技术和实际角度真正实现了部分传统场景的数字孪生,并对社会的进步和发展起到了极大地促进作用。

数字孪生赋能传统场景

显然优立科技的技术成果对赋能合作伙伴的开发与创新提升极大,在帮助政府与企业加速三维数字化升级方面也同样效果卓著。据悉,其应用场景已经涵盖电力能源、军事安全、水利、社区、交通、矿业、文旅、虚拟仿真培训、教育等领域。

具体来说,首先是城市建设方面,2018年12月,中央经济工作会议首次提出“新基建”的概念,将5G、人工智能、工业互联网、物联网定义为“新型基础设施建设”。新基建是数字中国的基础,是当下拉动经济的抓手,将整个地球海陆空的现实世界。而长期在三维大数据领域深耕的优立科技自然与“新基建”有着密不可分的联系:以三维数据的形式呈现在虚拟空间中,建立“数字地球”是优立科技在做的事。

在城市传统场景赋能中,优立科技联合润高智慧中心以广州越秀区的三眼井社区为例,利用数字孪生技术搭建元宇宙智慧社区平台,在线上重构了一座虚拟现实的三眼井数字孪生社区,真正完成了实体社区向数字空间的精准映射,通过聚焦于社区的多维度治理监测,实现对社区生态共同体中的居民、建筑、空间、环境、事件等信息的感知。同时数字孪生社区提升其原有的商业水平,例如记录社区奶站商业分析详情,从新时代的角度对社区产业进行融合提升,优立科技还将医疗康养、新型能源等引入社区,补充了社区原缺失功能,以此增强社区邻里感知及快速分析、迅捷处置能力。

除了日常生活的城市场景,在其他高危场景中优立科技更是发挥了其突出作用。在福建闽江支流的金溪流域,早期因受到无序采石挖沙、城镇生活污水污染、农业面源污染等因素影响,流域滨岸带生态退化,生态安全面临不小的挑战。作为开展河湖水文映射工作的试点河段,建设该河段的数字映射,并在此基础上开展防洪调度预演,对探索数字流域建设和洪水防御决策支撑能力具有典型示范意义。

从具体效果来看,优立科技利用“无限细节”引擎技术建设的大规模三维场景,打造高仿真、智能化的水文映射数字化集成分析展示及虚拟水文动态仿真演示系统平台。通过将大体量水文资料数据的集成、分析、展示于网页端平台,并结合历史洪水大数据,为决策者制定科学的防洪和减灾对策及采取有效的抗洪救灾措施提供保障。

同时,在军事场景中优立科技的产品——优立全息地球同样有着出色的表现,其符号标绘功能丰富军事方面的应用,其中符合13版国军标的符号超过1000个,3D军事模型上百个,用户还可以自定义上传管理符号,满足军事演习指挥、应急指挥、态势推演等场景的应用。而且,优立全息地球的多终端协同操作功能,实现了异地指挥、多人协同、对战演习等场景的应用。

尚未登顶,困难可见

不过尽管优立科技已经在很多场景中有了出色表现,且一直在尝试落地与应收两手抓的商业模式,但从起落地应用的实际营收来看,其持续创收能力、行业辐射面积和技术能力上仍有所不足。对这几点优立科技副总裁易涛也曾经坦言,很多的业务系统以及部分领域的专业算法基本由各领域的专家单独提供,优立科技的职责更多在于使合作方的成果能够以数字孪生、可视化以及三维的形式呈现出来,以便于决策者直观地看到推演算法的结果。

因此可以预见的是,即便已经陆续有很多数字孪生落地,仍有人还在质疑数字孪生在其中的作用。对数字孪生行业来讲,优立科技看似已经是其间的佼佼者,但对整个行业目前的发展现状来看,复杂集成技术仍然显得过于初期。不管是超高精度模型无论云渲染或采用本地计算,普遍存在加载缓慢、卡顿严重,而为了模型的可用性,进行面数简化、抽稀等处理,又会降低原始模型的精度,不符合实景三维产品初衷。

尽管优立已经对此技术痛点下足了功夫,但显然尚有不足,难以满足跨平台、多终端、移动端应用的需求,而且,商业引擎普遍生成庞大的文件压缩包来驱动高精度三维模型,对终端算力、传输带宽都有非常高的要求,对优立来说,也许这并非是其单凭自身就可以解决的问题。

另外如何在以实景三维数字孪生为底座的元宇宙中把人连接起来,实现虚实互动,是行业的瓶颈,同时也是优立未来发展的关键之处。从盈利角度来说,无法实现真正的虚拟互动,不仅意味着技术困境,更意味着商业化的困局,易涛坦言,优立科技在刚刚入局时,也曾被潜在用户方质疑公司的技术。“我们一般会开一些验证测试账户,亲自上门为用户进行数据转换对接,用这种方式来打消他们的疑虑。”

我们的观点

不得不说,这证明优立有足够的诚意和技术底气,但从长期来看优立仍然面临着巨大的客户资源短缺问题。从用户体验的角度上来讲,优立科技需要一个将过去技术积累转化成一个被用户认可的机会。只要需要展示更丰富的三维效果,加载更大体量的三维数据,运行更大场景的三维应用,都是优立全息地球可以大展身手的地方,但没有技术发展基础,这一些显然都是空谈,优立“主动展示”的方式,也并非长久之计。

目前,企业已经完成由鲲鹏一创、和诚资本等机构投资的Pre-B轮融资,且创始人兼 CEO 张雪兵在2023年初表示,根据优立科技已经签订的合同,预计今年可以实现2个亿左右的营收,明年则有可能达到5亿以上的收入,但从市场角度上讲,这对于一家立足于数字孪生这样耗资巨大,市场认可程度仍亟待提高,且投入长期的企业来说,仅仅几亿的营收似乎仍然远远不够。

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