作者：羅翼鵬 龔 挺 袁佳麗

摘要：

本文深入探討了數(shù)字孿生與VR技術在實體產(chǎn)業(yè)智能化、數(shù)字化轉型中的重要作用。通過深入分析與物通科技的實踐案例，闡述了這兩種技術如何通過線上線下融合的探索，即線上虛實交互創(chuàng)作引擎“界坐標”與線下元宇宙“數(shù)智實驗工場”，加速實體產(chǎn)業(yè)的轉型升級。研究涵蓋了從白酒自動化生產(chǎn)到智慧城市管理的多個領域，強調(diào)了數(shù)字孿生與VR技術在提升用戶體驗、操作流暢性以及推動新質(zhì)生產(chǎn)力方面的潛力。

關鍵詞：數(shù)字孿生，VR虛擬現(xiàn)實，智改數(shù)轉，物通科技，界坐標，數(shù)智實驗工場

1、 引言

數(shù)字孿生與VR技術的融合已成為第四次工業(yè)革命的重要標志之一。數(shù)字孿生技術，作為物理系統(tǒng)在虛擬空間的映射，能夠?qū)崿F(xiàn)物理世界與數(shù)字世界的無縫對接，從而提升決策效率與精度。VR技術則通過創(chuàng)造沉浸式體驗，顯著增強用戶交互的直觀性和流暢性。結合最新的文獻資料與行業(yè)趨勢，本文將深入分析這兩種技術如何協(xié)同作用，推動實體產(chǎn)業(yè)的“智改數(shù)轉”。

2、 數(shù)字孿生與VR技術的理論基礎與發(fā)展趨勢

2.1 數(shù)字孿生的理論基礎

數(shù)字孿生源于NASA的“虛擬原型”概念，最初用于航天器的設計與維護。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術的發(fā)展，數(shù)字孿生的應用范圍迅速擴大至制造業(yè)、能源、醫(yī)療、建筑等多個領域。其核心價值在于通過實時數(shù)據(jù)采集與分析，實現(xiàn)對物理實體的精確模擬，進而優(yōu)化設計、提升效率、降低成本。

2.2 VR技術的理論框架與發(fā)展歷程

VR技術起源于20世紀60年代，經(jīng)歷了從實驗室研究到商業(yè)化應用的漫長歷程。它通過計算機生成的三維環(huán)境，使用戶能夠沉浸在虛擬世界中，進行互動和探索。近年來，隨著硬件性能的提升和算法的優(yōu)化，VR技術在游戲娛樂、教育訓練、建筑設計等領域展現(xiàn)出巨大潛力，尤其是在提升用戶體驗和操作流暢性方面發(fā)揮了重要作用。

3、 物通科技的“界坐標”與“數(shù)智實驗工場”：線上線下融合賦能

物通科技通過“界坐標”虛實交互創(chuàng)作引擎和“數(shù)智實驗工場”的實踐，形成了一個線上線下相互支撐、相互促進的生態(tài)系統(tǒng)。線上，“界坐標”提供了一個無限擴展的虛擬空間，讓創(chuàng)意和技術得以自由碰撞；線下，“數(shù)智實驗工場”則為這些創(chuàng)意和技術提供了落地生根的土壤，使得理論上的設想能夠轉化為現(xiàn)實中的成果。

3.1 “界坐標”——虛實交互創(chuàng)作引擎

“界坐標”是物通科技與元宇宙和虛實交互聯(lián)合研究院等權威機構聯(lián)合打造的虛擬空間創(chuàng)作平臺，依托虛幻引擎、云渲染、數(shù)字人、人工智能和區(qū)塊鏈等前沿工具或技術，為用戶提供沉浸式虛擬互動體驗，為傳統(tǒng)行業(yè)提供數(shù)字空間賦能。平臺目前已大部分建成，在會議、展覽、教育、工業(yè)、文旅、倉儲等領域打造了多個元宇宙場景，并通過云渲染實現(xiàn)流暢運行。目前“界坐標”已通過國家級科學技術信息研究所查新報告，延遲和幀率均達到國內(nèi)外領先水平。

在“界坐標”的支持下，物通科技能夠為不同行業(yè)量身定制虛擬場景，包括但不限于智能工廠、智慧物流、虛擬展覽、遠程教育等，極大地豐富了行業(yè)應用的場景。例如，在智能工廠環(huán)境中，工程師可以通過“界坐標”遠程監(jiān)控生產(chǎn)線狀態(tài)，進行故障診斷和預防性維護，而無需親臨現(xiàn)場；在智慧物流領域，可以模擬最佳的倉儲布局和運輸路線，提高物流效率。

3.2 元宇宙“數(shù)智實驗工場”——實體產(chǎn)業(yè)轉型的加速器

界坐標·元宇宙數(shù)智實驗工場，坐落于成都市成華區(qū)成華科技大廈30樓，占地建面近1000㎡。實驗工場作為物通科技在元宇宙賦能實體經(jīng)濟商業(yè)模式探索上的重要載體，通過線上—線下聯(lián)動的創(chuàng)新模式，融合了線上虛實交互創(chuàng)作引擎與線下實體體驗空間，打造一個從概念到應用的全方位技術產(chǎn)業(yè)化實驗平臺，致力于優(yōu)化并加速各行業(yè)客戶對元宇宙技術采納與實施的路徑。

這個工場不僅是一個技術實驗室，更是實體產(chǎn)業(yè)與元宇宙技術融合的試驗田。在這里，物通科技與行業(yè)伙伴合作，將“界坐標”中的虛擬技術應用于現(xiàn)實工業(yè)場景，通過實驗驗證新技術的可行性和效果，促進技術創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級。

“數(shù)智實驗工場”聚焦于數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟的深度融合，通過智能化改造和數(shù)字化轉型（簡稱“智改數(shù)轉”），賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，培育新質(zhì)生產(chǎn)力。它匯集了來自不同領域的專家、學者和企業(yè)家，共同探討元宇宙技術在實際應用中的挑戰(zhàn)與機遇，推動了一系列創(chuàng)新應用的孵化和落地，如基于數(shù)字孿生的生產(chǎn)管理優(yōu)化、基于VR的遠程培訓系統(tǒng)等。

這種線上線下融合的模式，不僅加速了技術創(chuàng)新的速度，還促進了跨行業(yè)合作，增強了產(chǎn)業(yè)鏈上下游的聯(lián)動效應。例如，通過“界坐標”創(chuàng)作的內(nèi)容可以迅速在“數(shù)智實驗工場”中得到驗證和優(yōu)化，而實驗工場中的成功案例又可以反哺“界坐標”，豐富其應用場景，形成良性循環(huán)。

4、 標準化應用產(chǎn)品的研發(fā)與應用

目前，“界坐標·元宇宙數(shù)智實驗工場”已研發(fā)出一系列成熟且具有高度拓展性的標準化應用產(chǎn)品，覆蓋了從白酒生產(chǎn)到智慧城市管理等多個關鍵領域。以下是對部分應用的深化分析：

4.1 白酒生產(chǎn)數(shù)字孿生系統(tǒng)

該系統(tǒng)充分利用5G、物聯(lián)網(wǎng)、實時數(shù)據(jù)采集等技術，對白酒生產(chǎn)過程進行全方位仿真模擬。通過三維可視化，精準展示生產(chǎn)線設備、環(huán)境及流程，實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的透明化管理，有效降低成本，提升效率。根據(jù)相關研究，數(shù)字孿生在制造行業(yè)的應用可以降低20%以上的維護成本，并減少停機時間達50%。

4.2 倉儲管理數(shù)字孿生系統(tǒng)

通過構建元宇宙場景，模擬真實倉庫運行情況，優(yōu)化商品調(diào)度、庫存管理與運輸路徑規(guī)劃。據(jù)Gartner預測，到2025年，50%的大型企業(yè)將使用數(shù)字孿生，這將帶來高達10%的成本節(jié)約。

4.3 智慧城市數(shù)字孿生底座

構建智慧城市管理平臺，將城市實體以數(shù)字模型的形式精準模擬，為城市管理者提供全面的運行態(tài)勢視圖，提升城市管理效率與水平。數(shù)字孿生在智慧城市的應用有助于優(yōu)化資源分配，提升公共服務質(zhì)量，據(jù)估計，全球智慧城市市場規(guī)模預計在2025年達到2.5萬億美元。

5、 數(shù)字孿生與VR技術的未來展望

隨著5G、邊緣計算、人工智能等新興技術的不斷發(fā)展，數(shù)字孿生與VR技術的融合應用將更加廣泛，實體產(chǎn)業(yè)的“智改數(shù)轉”將邁入新階段。未來，我們有望看到更多跨行業(yè)、跨領域的創(chuàng)新應用，如在遠程醫(yī)療、虛擬教育、智能交通等方面的應用，將極大提升社會整體的智能化水平。

6、 結論

* 參考文獻：

Gartner. (2021). Top Strategic Technology Trends for 2021.

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McKinsey & Company. (2020). The digital twin: How companies can use data to create more value.

Statista. (2021). Global smart city market size forecast from 2019 to 2025.