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智能相对论|在虚拟看透现实，「数字孪生」承载人类多大的野心？


文 | 陈选滨
来源丨智能相对论（ID:aixdlun）
漫威著名IP《钢铁侠》系列电影里有一幕十分经典 。
托尼·史塔克在设计、改进和修理钢铁侠战衣的时候 ， 并不是在图纸或实物上进行操作 ， 而是通过一个虚拟的影像映射来辅助实现的 。 整个流程下来 ， 一个可视化、智能化、数字化的设计场景清晰地呈现在工程设计者的眼前 。
智能相对论|在虚拟看透现实，「数字孪生」承载人类多大的野心？
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这一幕 ， 是人类对于未来设计场景最经典的幻想 。
实际上 ， 不仅仅是在《钢铁侠》系列电影有所展示 ， 在大部分的科幻电影里 ， 通过增强现实（AR）或虚拟现实（VR）来实现现实世界在虚拟世界的映射 ， 进而辅助主角来完成场地观测或工程设计的场景 ， 很是常见 。
这一幕 ， 在目前人类的实践中 ， 也有一个特定的概念 ， 即数字孪生 。
在国内 ， 随着新基建的推动 ， 工业互联网的热度持续升高 。 作为智能制造的关键技术 ， 数字孪生也在工业互联网探索的过程中受到更多的关注 ， 并逐渐向智慧城市、智慧医疗、智慧建筑等领域扩展 ， 成为当前科技领域的一大重点概念 。
一、由“重”转“轻” ， 「数字孪生」不可缺位
数字孪生 ， 在普遍的认知里 ， 更多是一个基础性质的概念 。
这一点可以从它的定义上来判断 。 以目前广泛采用的定义来说 ， 数字孪生是指利用数字技术对物体、系统、流程的信息进行实时映射 ， 完成虚拟仿真的过程 。
简单来说 ， 就是以数字化的形式对现实实体和系统进行实时的虚拟仿真 。
而对工业互联网、智能制造、智慧城市、智慧医疗等未来的智能领域来说 ， 虚拟仿真是必要的环节 。 因为 ， 这解决的将是工业领制造、城市管理、医疗创新等领域由“重”转“轻”的难题 。
简单以工业互联网为例 ， 若是要检修一台大型设备 ， 现实世界需要考虑停工的损益、设备的复杂构造等等问题 ， 再安排人员进行实地的排查检测 。 毋容置疑 ， 这是一个“重工程” 。
但是 ， 一旦实现数字孪生 ， 检测人员即可通过对“数字孪生体”的数据反馈 ， 即可判断现实实体设备的情况 ， 完成排查检修的目的 。 甚至在这个过程 ， 都不需要停工 ， 轻松完成 。
如此来看 ， 数字孪生在未来发展的基础性与重要性不言而喻 。
智能相对论|在虚拟看透现实，「数字孪生」承载人类多大的野心？
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除此之外 ， 从另一方面 ， 我们也能看到 ， 数字孪生与很多新兴技术的关联性是很强的 ， 比如物联网（IoT）、增强现实（AR）、虚拟现实（VR）等等 。
但是 ， 两两之间又是有所区别的 。
比如数字孪生与物联网 。 若要实现数字孪生 ， 必须借助传感器运行、更新的实时数据来反馈到数字系统 ， 进而实现在虚拟空间的仿真过程 。 也就是说 ， 物联网（IoT）是实现数字孪生的必然条件 。
只要现实中的物体联了网 ， 能实时传输数据 ， 才能对应的实现数字孪生 。
【智能相对论|在虚拟看透现实，「数字孪生」承载人类多大的野心？】再比如数字孪生与增强现实或虚拟现实 。 在虚拟空间模拟出来的模型或镜像 ， 如何呈现给设计人员 ， 这便可以考虑用到增强现实（AR）或虚拟现实（VR）等技术 。 那么 ， 可以这样理解 ， 增强现实或虚拟现实是数字孪生的输出方式 。
智能相对论|在虚拟看透现实，「数字孪生」承载人类多大的野心？
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《钢铁侠》系列电影里 ， 用到的就是这样的一个方式 ， 数字孪生的“镜像”通过增强现实（AR）技术呈现给托尼·史塔克 ， 帮助他直观地对战衣进行解构、设计、升级等等 。
可以说 ， 数字孪生在未来的技术矩阵里将处于一个非常基础的位置 。 而在新技术的价值闭环上 ， 数字孪生也承担着关键的一环 。


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