對「虛擬實境與數字孿生」三個問題的探討

2020-10-30 CCFvoice

CNCC第3天，2020年10月24日下午，由CCF主辦，瀋陽經濟技術開發區管理委員會、瀋陽市產業轉型升級促進中心、瀋陽華睿博信息技術有限公司承辦的「虛擬實境與數字孿生」技術論壇在瀋陽分會場成功舉辦。


論壇執行主席由周彬（北京航空航天大學副教授）和饒雲波（電子科技大學副教授、CCF虛擬實境與可視化技術專業委員會秘書長）擔任。會議邀請了四位講者，包括CAD/Graphics 2015、UIST2019最佳論文獎獲得者傅紅波教授(香港城市大學)、美國國家科學基金委(NSF)人才獎獲得者楊睿剛教授(美國肯塔基大學)、酷家樂首席科學家唐睿博士(浙江大學)、智慧虛擬實境研究院院長賈金原博士(同濟大學)。四位專家為業內人士帶來了一場頂尖的學術盛宴。


CCF瀋陽分部、CCF YOCSEF瀋陽以及來自全國各地的CCF會員、知名企業技術骨幹、政府代表等70餘人在現場參加論壇。同時，部分註冊會議的人員通過在線方式觀看了論壇直播並參與了互動。


首先，傅紅波教授帶來了題目為《3D Sketching and Animation in Mobile AR》的報告。他介紹了在現實中如何用手機創建三維曲線、做三維建模，重點剖析了用手機實現三維建模技術目前面臨的挑戰以及操作方法等，深入討論了基於動畫自由度的兩項研究成果。傅紅波指出：「這兩年內，他們探索的就是用AR手機在現實場景當中做一些內容創作，未來將會把這些技術投入到應用開發的研究中」。


楊睿剛教授帶來題目為《Digitalizing Traffic Scenes for Autonomous Driving Simulation》的報告，他介紹了幹線物流的自動駕駛，在回顧了在普通自動駕駛基礎上，提出了幹線物流自動駕駛的初衷，主要講述了三個方面的內容，包括仿真對自動駕駛的重要意義、仿真的流程與主要功能模塊以及如何構建仿真的數位化場景。楊睿剛教授認為，對自動駕駛的測試，是一個非常重大的挑戰。


唐睿博士帶來了題目為《CoohomeCloud：面向智能體仿真及數據服務PaaS平臺》的報告。此報告中，他介紹了將計算機圖形學的一些方法賦能到機器人領域或者人工智慧領域，包括工業機器人、商用機器人、家用機器人等。通過整合酷家樂雲設計部分實例，對核心能力、技術路線、解決方案的剖析，全方面介紹了雲仿真及開發平臺、面向智能體的渲染管線。唐睿博士認為：「VR內容不僅僅是給人看的，還要給機器看，CoohomeCloud的一個業務，就是基於酷家樂原始的、主要業務的平臺，引入大量豐富的虛擬場景，讓計算機圖形學去賦能人工智慧和機器人領域」。


賈金原教授帶來了題目為《WebTwin: 城市建築3D大數據的輕量級細粒度化處理及在線虛擬孿生初探》的報告，他介紹了Web3D、WebBIM、WebTwin三者之間的關係以及WebBIM/WebTwin的幾種主流模式，例如純網頁計算模式、純雲計算模式、雲頁雙端協同計算模式，以及三種模式之間的相互對比。賈金原教授深入探討了Web3D、WebBIM、WebTwin的發展背景、關鍵技術與目前面臨的技術挑戰，例如BIM場景文件數據量巨大，網頁瀏覽器的計算與緩存能力較弱，行動網路帶寬不夠等問題。賈金原教授表示：「我們對WebBIM/WebTwin的探索才剛剛開始，我們將繼續完善技術路線，進一步研究高效率、低成本、低能耗、輕量級的細粒度化WebBIM/WebTwin解決方案」。


接下來，論壇進行了半個小時的思辨環節，主持人分別拋出三個問題。針對第一個問題「數字孿生對虛擬實境的新的要求？」，陳寶權（北京大學）教授表示：「虛擬實境是虛擬的，數字孿生和現實是緊密結合的。那麼這就說明數字孿生所表達的現象是符合現實的，所以相對而言，它的條件現狀的獲取要來自於現實。無論實際表達的場景還是場景中的實踐等等，它是和現實一一對應的，所以說數字孿生對狀態的獲取等方面有很高的要求。如果具體到一些應用的話，會有更多的一些應用上的需求。」針對第二個問題「虛擬實境對數字孿生有什麼影響？」，唐睿博士表示：「數字孿生對虛擬實境確實有需求，但是成本較高。在這樣的需求下，應當以消費市場的角度，降低它的成本，讓它普及。」針對第三個問題「虛擬實境與數字孿生結合的新應用/新方向？」，賈金原教授表示：「Web3D、WebVR、webBIM、WebTwin在產業化方向，如機械、電子商務、社交、在線教育等方面，將網頁由二維升級為三維，應用十分廣泛。Web3D、WebVR、webBIM、WebTwin在研究領域適用範圍廣並且具有創新性和意義價值。」期間，現場和在線的觀眾們也和講者進行了精彩的互動。


最後，論壇主席周彬對本次論壇進行了總結，今日大會順利結束。

相關焦點

  • 在虛擬看透現實，「數字孿生」承載人類多大的野心？
    ，比如物聯網（IoT）、增強現實（AR）、虛擬實境（VR）等等。再比如數字孿生與增強現實或虛擬實境。在虛擬空間模擬出來的模型或鏡像，如何呈現給設計人員，這便可以考慮用到增強現實（AR）或虛擬實境（VR）等技術。那麼，可以這樣理解，增強現實或虛擬實境是數字孿生的輸出方式。
  • 數字孿生——起源的故事
    本系列文章，就從探討數字孿生的起源，開啟痛苦的思考之旅。方法是通過回顧歷史事實，由讀者自行得出結論。，首次提出了PLM概念模型，模型中出現了現實空間，虛擬空間，從現實空間到虛擬空間的數據流，從虛擬空間到現實空間的信息流，以及虛擬子空間的表述，見下圖。
  • 一文看懂數字孿生—概述
    2011 年，美國空軍探索了數字孿生在飛行器健康管理中的應用，並詳細探討了實施數字孿生的技術挑戰。2012 年，美國國家航空航天局與美國空軍聯合發表了關於數字孿生的論文，指出數字孿生是驅動未來飛行器發展的關鍵技術之一。在接下來的幾年中，越來越多的研究將數字孿生應用於航空航天領域，包括機身設計與維修，飛行器能力評估，飛行器故障預測等 。
  • 打造虛擬世界的作業系統:Unity數字孿生解決方案在線研討會成功舉行
    本次研討會以「打造虛擬世界的作業系統：Unity數字孿生解決方案」為主題，邀請了Unity工業解決方案技術專家王碩、Light & Shadows公司創始人兼董事長Stéphane Imbert、Light & Shadows公司營運長Antoine Lasnier齊聚線上，共同探討了工業仿真測試驗證如何滿足當下製造企業需求、如何基於Unity平臺打造數字孿生體
  • 數字孿生與平行系統:發展現狀、對比及展望
    數字孿生在發展過程中隨著認知深化, 主要經歷了三個階段[11]:1) 數字樣機階段, 數字樣機是數字孿生的最初形態,是對機械產品整機或者具有獨立功能的子系統的數位化描述; 2) 狹義數字孿生階段, 由Grieves 教授提出, 其定義對象就是產品及產品全生命周期的數位化表徵; 3) 廣義數字孿生階段, 在定義對象方面廣義數字孿生將涉及範圍進行了大規模延伸
  • 數字孿生，數位化轉型重要內容
    這個數字模型就像是真實物體的孿生兄弟，因而得名。小到一顆螺絲釘，大到一座城市，物理世界中的各種事物均可擁有數字孿生模型。數字孿生並不是全新技術，而是建模仿真技術在製造領域的新發展之一。與一般的建模仿真相比，數字孿生的模型是數位化、動態的，數字模型與其物理對象始終保持一致。數字孿生這一術語最早應用於航空航天領域，即用數字孿生模擬飛行器執行任務前的虛擬飛行，從而對各項參數進行分析和優化。
  • 一文讀懂什麼是數字孿生？
    它是一種超越現實的概念，可以被視為一個或多個重要的、彼此依賴的裝備系統的數字映射系統。二、何時開始2002年密西根大學教授Dr.Michael Grieves在發表的一篇文章中第一次提出了數字孿生概念，他認為通過物理設備的數據，可以在虛擬(信息)空間構建一個可以表徵該物理設備的虛擬實體和子系統，並且這種聯繫不是單向和靜態的，而是在整個產品的生命周期中都聯繫在一起。最早由美國用於航空航天飛行器的健康維護與保障。
  • 數字孿生技術進入現實 能夠為製造業帶來什麼?
    原標題：數字孿生技術進入現實，能夠為製造業帶來什麼？它涉及到在製造環境中集成數位技術，使製造業更高效、更具適應性和數據驅動力。這種方法提供了多個好處，如跨價值鏈的更好可見性、更快的決策、更少的錯誤以及減少對員工的依賴。　　製造業和工業部門的一個重要方面是物流。自動引導車輛(AGV)和無人機能夠實現快速、高效的交付，並大大減少工廠間或工廠內物流對人類的依賴。
  • 陳根：不虛擬的虛擬實境，VR的顛覆時刻正在到來
       VR從提出至今有些時間，我也曾經在《虛擬實境：科技新浪潮》一書中探討過VR對生活帶來的影響與變化，但總的來說與顛覆性的變革還有一定的距離。但融入觸感之後，在藉助於數字孿生技術，我們就可以讓自己藉助於數字孿生體來同步現實中我們的運動動作訓練，可以非常清楚、實時的檢查並提醒、糾正我們的訓練動作是否標準。這尤其對於體育訓練而言，是非常有效的一種訓練模式。
  • 一文讀懂數字孿生的應用及意義
    01數字孿生概念的發展歷史2002年密西根大學教授Dr. Michael Grieves在發表的一篇文章中第一次提出了數字孿生概念，他認為通過物理設備的數據，可以在虛擬（信息）空間構建一個可以表徵該物理設備的虛擬實體和子系統，並且這種聯繫不是單向和靜態的，而是在整個產品的生命周期中都聯繫在一起。
  • 數字孿生體進化論
    神經系統的存在，讓數字孿生體具有了初步的生命特徵，可以感知和驅動物理世界。但由於缺乏思考能力，目前的數字孿生體還是個「傀儡」或「殭屍」孿生體。這裡可以展示數字孿生體的數據，了解數字孿生體的狀態，也可以操作和幹預數字孿生體，同時實現對物理對象的幹預。數據的可視化展示技術以及虛擬實境技術是人機互動的兩個重要技術。數據的可視化展示技術將數據和信息輸出為高清、直觀、可視化的、可交互的圖形圖像，通過對數據的操作可以實現與數字孿生體乃至物理對象的操縱。
  • 中國科學院院士李德仁：智慧城市的未來是實現「數字孿生」
    大家知道數字孿生如果用到城市裡來，就是通過對物理城市的人、物、事等數位化，水、電、氣的流，讓數位化製造一個與之對應虛擬的城市，物理維度上的實體城市和信息維度上數字城市同生共存、虛實交融。我們發生的疫情，我在武漢困在那我想的是這個問題，能不能不封城把這個病毒控制住。這是一個現實的問題，我們封城有人待了兩個多月，有人待了好幾個月，這是數字孿生很重要的一點。」
  • 紀錄片的未來:數字現實、虛擬實境、人工智慧
    其中，在關於紀錄片的大會上，相關領域的專家探討了一些時下引人注目的創新趨勢。2017年，西南偏南大會上展示的虛擬實境技術數字現實流媒體視頻服務將無處不在數字現實的崛起帶來的意想不到的後果是，製片人從前沒有預料到需要大量數據量化的知識，但隨著數據可視化的興起，擁有這些多樣化的技能組合正變得越來越重要。
  • 如果我們有數字孿生城市,那會是一副怎樣的情景
    全球物聯網、5G、人工智慧、無人駕駛、虛擬實境、深度學習等技術研發和產業化加速突破，掀起數位化網絡化智能化新一輪浪潮。同時，智慧城市實施進程不斷加快，實施內容持續深入，其發展理念、推進模式和技術體系不斷更新和演進，建設虛擬服務現實、數據驅動治理、智能定義一切的數字孿生城市將成為智慧城市的重要趨勢。
  • 上海浦東供電公司應用「共智」配電網數字孿生評價系統
    未來，數字孿生技術將結合人工智慧、雲計算、5G等新一代技術，在電網發、輸、變、配、用、調各個環節實現應用，推動電網數位化轉型。 虛擬走進現實 技術不斷創新發展 數字孿生，可理解為現實世界的每一個物體，都在虛擬世界有一個映射或代理。人類可以在虛擬世界中模擬現實社會的運行，從而對現實世界的未來做出預判和必要幹預。
  • 中國工程院院士趙沁平:虛擬實境 讓生活更精彩
    進入21世紀，行動更複雜、節奏更快速、空間更廣闊的未來戰爭對虛擬實境技術提出了更新更高的需求。虛擬實境技術應用於裝備製造，產生了許多新的製造技術，如沉浸式設計、虛擬樣機與評價、虛擬組裝、增強現實裝拆導引以及操作維護培訓等。近年來興起的數字孿生技術將虛擬實境應用場景擴展到裝備設計、樣機、生產、裝配、銷售、培訓、運維等環節，全面提升生產和管理效率。
  • 安世亞太田鋒:數字孿生體進化論
    我們把這個過程稱為「互動」，提供了數字孿生體的「神經」。神經系統的存在，讓數字孿生體具有了初步的生命特徵，可以感知和驅動物理世界。但由於缺乏思考能力，目前的數字孿生體還是個「傀儡」或「殭屍」孿生體。八、人機互動人機互動是人類與數字模型打交道的直觀可視化界面。這裡可以展示數字孿生體的數據，了解數字孿生體的狀態，也可以操作和幹預數字孿生體，同時實現對物理對象的幹預。數據的可視化展示技術以及虛擬實境技術是人機互動的兩個重要技術。
  • 數字孿生是什麼意思?2019數字孿生概念股有哪些?
    數字孿生技術最早由美國國防部提出，指在信息化平臺內，充分利用物理模型、傳感器、歷史數據等模擬物理實體、流程或系統。簡單說，就是利用鏡像原理，以數位化技術創建物理實體的虛擬模型，藉助數據來模擬實體在現實環境中的行為，即仿真生產。實體和這個數字模型猶如一對雙胞胎，故稱為「數字孿生」。
  • 【德勤技術趨勢】張霖:數字孿生的冷思考
    (7) DT是物理對象或系統在其整個生命周期中的動態虛擬表示，使用實時數據實現理解，學習和推理[9]。 (8) DT使用物理系統的數字副本執行實時優化[10]。 (9) DT是現實世界和數字虛擬世界溝通的橋梁[11]。
  • 數字孿生:從細胞、原子到心臟和城市|新商業攻守道
    階段二：多學科孿生。上世界90年代初，業界思考的問題是，數字世界裡數字孿生的飛機能起飛，據此製造的飛機在現實世界也能起飛。這意味著數字孿生的飛機完成了空氣動力學、結構力學、電磁學等多學科、多專業的仿真模擬。階段三：全生命周期孿生。人們除了思考數字孿生的飛機產品之外，還要考慮為什麼要造這架飛機？如何來設計？如何來製造？