行业动态

产业元宇宙：推动企业迈向效率大幅提升新纪元。相比于移动互联网，元宇宙时代可以超越二维的限制，不仅可以在 C 端娱乐社交场景实现更强的沉浸感，还在更多虚拟化的现实场景中推广应用，如 B 端的企业办公、生产等。比如提升精密机械制造业的生产监控能力，如宝马基于数字孪生在英伟达 Omniverse 打造数字工厂，提高规划阶段、 组装阶段、整车制造阶段的效率;Facebook 推出 VR 会议 APPHorizonWorkrooms 提升商务和医疗场景沟通效率，建立共情连接等。微软通过 Azure 的云计算、物联网和人工智能等技术建立数字孪生。

产业元宇宙是高度定制的应用场景，需要下沉覆盖能力:从各个垂直行业来看，不同行业对 5G 网络能力的依赖程度有较大差异。运营商聚焦行业数字化转型痛点，整合终端、 网络、平台以及场景化应用等能力，打造形态丰富、功能完备、具备市场竞争力的行业 DICT 解决方案。相较于其他定位生态和平台的玩家，运营商具备更强的下沉技服和运 维能力。以中国电信为例，在全国范围拥有 3.6 万名具备产业数字化销售和服务能力的 专家队伍，有效提升数字化服务项目的整体交付能力。

元宇宙对算力和网络提出前所未有的高要求:未来元宇宙的场景下，无论是 2C 或 2B， 都将有更多的传感器、摄像头、物联网(IoT)芯片集成到我们周围的物理世界中，其中 很多将实时与它们的虚拟模拟物连接，且后者也能够反过来与前者交互。当下非常流行的大逃杀通常最多支持 100 人同时在线游戏互动，而元宇宙场景下这个数量级或达到百 万甚至亿级。元宇宙对算力和网络提出前所未有的高要求，甚至可以说算力和网络的可 得性和发展水平或将局限和定义元宇宙的发展规模。

元宇宙内容构建:源于现实，超越现实

互联网本身即虚拟世界，但其所提供的虚拟世界仅能以 2D 的形式提供给用户。元宇宙则将虚拟世界以 3D 的形式呈现给用户，使人们可以体验到更加真实、高效、统一、系 统的虚拟世界，其既是对互联网的继承，又是对 2D 虚拟世界的超越。

与互联网相比，元宇宙所呈现的虚拟世界更智能化，更关注用户体验。元宇宙融合了人工智能技术，其在提供服务内容时会根据用户的具体情况和意图提供不同服务，其角色从互联网时代的“被动执行者”进化为“主动思考者”。此外，相比于互联网，元宇宙可 提供更加多维的信息，并在交互方式上更多元和便捷，从而显著改善用户体验。

虚拟世界的构建离不开实景三维建模等技术。元宇宙构建出的虚拟世界平行且独立于现 实世界，其既是现实世界的映射，又是在现实世界之上的再创造。考虑到元宇宙元素的 多元性，我们认为多种建模方法共存将是元宇宙模型构建的方向。实景三维、体素建模、 数字孪生等技术在各个阶段均有机会大放异彩。

实景三维:公共场景与基础设施构建

实景三维技术在“实景三维中国”建设计划的推动下快速发展。区别于传统三维模型“一 张皮”的缺陷，实景三维数据具备实体化、单体化、语义与结构化等特性，是非尺度、 全要素表达空间关系及属性信息的数据集。总结来看，常用的实景三维技术主要有三类: 三维建模、倾斜摄影测量、激光雷达测量。

元宇宙对模型精度要求较高，激光雷达建模有望大规模应用。为了使虚拟世界更加接近 于现实世界，元宇宙中的模型必须有极高的仿真度和精度。倾斜摄影建模的精度较差， 难以满足元宇宙对精度的要求。遥感航测建模则在造作过程中易受到遮挡影响，操作难 度较大。人工建模从前期素体的构建到后期细节的补充，均需要人工操作，其在细节构 建方面精度极高，但效率低、成本高，难以大范围使用，或仅用于某些特定物体的构建。 相较之下，激光雷达建模可实现较高的精度，其设备成本在大范围建模时可有效分摊， 有望成为元宇宙前期构建虚拟世界中大量基础设施和公共场景的主流方法。

体素建模:每个用户都是元宇宙的建造者

每个用户都是元宇宙世界的构建者，这对模型创造工具的易用性提出了较高要求。元宇 宙源于现实，但又超越现实，用户在元宇宙中可充分发挥自身主观能动性进行再创造， 每个人都可以成为元宇宙世界中一草一木的构建者。对于普通用户而言，采用实景三维 进行建模门槛较高，因此元宇宙世界中需要一种使用难度较低的建模方法。对此，Roblox 和 Minecraft 采用的乐高式体素建模不失为一种易用型的建模手段。其通过三位像素的 堆叠对模型进行构建，使得用户可以轻松的参与虚拟世界的模型构建中。

元宇宙中的虚拟世界所追求的是对现实世界的全面仿真。除视觉效果以外，元宇宙所构建的虚拟世界在法则上亦追求与现实一致。实景三维建模所用建模方法仅能满足视觉需求，所建模型多为缺乏实体的空壳，且其整体型的架构难以反映出局部的变化。体素建 模中，使用三维像素进行堆叠建模，每个三位像素体都可作为独立的单元进行变换，从 而可对物理世界中的物理、化学、生物等变化细节进行仿真。

体素建模分辨率提升空间巨大。在 Roblox 和 Minecraft 中，采用体素建模方法构建的模 型当下视觉效果欠佳，主要原因在于组成模型的三位像素体积较大。随着硬件设备、芯片算力、传输速度、存储能力等基础性设施性能的不断提高，体素模型中的基础组成方 块体积可逐渐缩小，从而大幅提高模型整体的像素水平。长期来看，体素模型的像素提 高具备可持续性，提升空间巨大。

相比于实景三维的建模方法，体素建模操作更加简单，对无建模基础用户较为友好，有望成为绝大多数普通用户参与到元宇宙虚拟世界建设之中的重要途径。此外，体素建模每个三位像素体可独立操作的特征，使得其在模拟现实世界法则时更加得心应手，有望在元宇宙发展的中后期大放异彩。

数字孪生:殊途同归，迈向工业元宇宙

实景三维和体素建模所构模型多作用于元宇宙的前两层:全息构建和全息仿真。在前两阶段中，元宇宙赋能作用多体现在第三产业，其对第一、第二产业的赋能作用较为有限。 元宇宙第四阶段虚实联动，旨在通过改变虚拟世界控制物理世界，或为其赋能第一、第 二产业的关键所在。若要发展至第四阶段，使元宇宙真正可以赋能物理世界的生产，数 字孪生技术不可或缺。

数字孪生(Digital Twin)是指为物理对象建立数字模型，通过实测、仿真和数据分析 来实时感知、诊断、预测物理实体对象的状态。该数字模型与其物理对象保持实时数据 同步，以实现二者的交互映射，从而在全生命周期中保持一致。实景三维以静态模拟外 形为主，体素建模优势在于其可模拟动态变化、世界内在法则等。与前述二者不同，数字孪生旨在客观反映物理实体的实时状态、忠实地描述物理实体全生命周期的运行轨迹， 并可通过数字孪生体的变化对物理实体的变化进行预测。

数字孪生率先在工业领域实现应用，主要具体应用场景有产品研发、设备维护与故障预 测以及工艺规划。当前工业生产已经发展到高度自动化与信息化阶段，在生产过程中产 生大量信息。但由于信息的多源异构、异地分散特征易形成信息孤岛，在工业生产中没 有发挥出应有价值。而数字孪生为工业产生的物理对象创建了虚拟空间，并将物理设备 的各种属性映射到虚拟空间中。工业人员通过在虚拟空间中模拟、分析、生产预测，能够仿真复杂的制造工艺，实现产品设计，制造和智能服务等闭环优化。

数字孪生技术是元宇宙赋能工业的关键所在。数字孪生技术起步于工业应用，可双向联通虚拟与物理世界。其既可通过虚拟世界实时观察物理世界，又可通过改变虚拟世界的 参数条件模拟出物理世界对应的变化，以更高效低价的方式践行原本在物理世界低效高价进行，或由于种种限制难以进行的操作。利用数字孪生技术，元宇宙可将其虚拟世界 中的内容映射入物理世界中，使元宇宙突破第三产业的限制，赋能更多实体经济。

元宇宙将拓宽、联通数字孪生的应用场景，降低数字化成本。数字孪生目前缺乏统一的 通讯接口协议和相关数据标准，导致不同企业、不同应用场景下的数据难以兼容，使得 数字孪生资源优化的范围受到限制。此外，多源异构数据难融合、数据分享与开放机制 不完善等问题导致企业在数字化过程中成本较高，限制了数字化的进程。元宇宙开放的 内容创作模式导致其内容创作需要遵循统一的协议和标准，在其范围内衍生出的数字孪 生应用将具备相通性，这使得企业群数字化成为可能，数据有望再更大范围内互通，单 个企业数字化成本有望大幅降低。

资料来源：ABI Research，enterprise iot insights、SDNLAB、Medium、Counterpoint，