運用云VR可視化數(shù)字孿生，企業(yè)降本增效應用研究

粟慶

摘要：本文基于VR技術(shù)提出的云VR技術(shù)衍生概念——數(shù)字孿生，以期通過對個人、商業(yè)和社會的數(shù)字孿生案例進行分析，突破現(xiàn)有的VR發(fā)展瓶頸，闡明數(shù)字孿生應用到個人、商業(yè)和社會的價值和意義。

關(guān)鍵詞：云VR;數(shù)字孿生;應用意義

1.概念界定

1.1 數(shù)字孿生概念

數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。[1]

數(shù)字孿生作為被社會部分群體關(guān)注的新興技術(shù)之一，是一個超越現(xiàn)實的概念，它可以被視為一個或多個具有相互依賴特性的可視化數(shù)字裝備系統(tǒng)。

1.2 云VR技術(shù)的概念

云VR全稱Cloud Virtual Reality，即云計算的理念及技術(shù)與虛擬現(xiàn)實的融合，這是一種借助5G網(wǎng)絡將顯示和聲音等內(nèi)容經(jīng)過編碼壓縮后，通過云端傳輸?shù)接脩艚K端的計算機仿真系統(tǒng)。它提供一種多源信息融合，使用戶沉浸在其中的交互式三維動態(tài)視景，帶來一種身臨情境的體驗感。

云VR技術(shù)未來的發(fā)展試圖還原現(xiàn)實世界，并在此基礎(chǔ)上拓展一個虛擬世界作為現(xiàn)實世界的延伸，來解決現(xiàn)實世界中無法解決的問題。

1.3基于云VR技術(shù)的數(shù)字孿生

云VR技術(shù)自出現(xiàn)至今，便致力于追尋現(xiàn)實與虛擬相結(jié)合，通過不斷升級迭代，讓虛擬世界與交互式3D立體場景相結(jié)合，模擬出能夠讓人沉浸其中的仿真空間。而基于云VR技術(shù)的數(shù)字孿生概念則是在仿真基礎(chǔ)上讓云VR真正地發(fā)揮價值。

2.數(shù)字孿生應用及意義

2.1數(shù)字孿生個人應用

2020年，一段讓很多人為之淚目的視頻，將“數(shù)字孿生個人應用”這個名詞帶入大眾的視野。視頻中的韓國母親，穿戴著全套VR采集裝備，借助VR（虛擬現(xiàn)實）技術(shù)實現(xiàn)了期盼多年的愿望——再見一次因患病離世的女兒，為她過一個遲來的7歲生日。這場催人淚下的重逢之所以能夠得以實現(xiàn)，正是VR動作捕捉、人工智能等技術(shù)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。通過對小女孩的外貌、行為習慣、動作以及聲音進行建模，再利用VR技術(shù)將重塑的三維虛擬人物置于虛擬世界中，還原小女孩生前的音容笑貌。讓這位韓國母親通過VR技術(shù)在虛擬世界里與逝去的女兒重逢，讓人非常感動，潸然淚下。

大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為個人生存發(fā)展不可或缺的元素。然而，數(shù)據(jù)在沒有經(jīng)過處理、提取和應用之前，僅僅只是一串無用的數(shù)字、文字罷了。而通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)卻可以將這些數(shù)據(jù)進行處理和提取，并以可視化的形式呈現(xiàn)出來。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)、3D建模技術(shù)等技術(shù)可以將人的面貌、形體通過建木技術(shù)復刻出來，然而這樣制作出來的“虛擬人”，僅僅只是一個具有人類外貌的數(shù)字模型，沒有被注入應有的“靈魂”。為了更加仿真，更加人性化，通常會加入VR動作捕捉技術(shù)。這就需要一位真正生活在現(xiàn)實中的人類，由他來扮演所建模出來的虛擬人，在此人穿上動作捕捉服后，模仿和進行一些需要采集的動作并將信息記錄下來或者直接傳輸?shù)教摂M人上，就如同3D動畫中的動作捕捉一樣，通過面部動作的捕捉，把面部細節(jié)如眨眼、笑容等都捕捉下來。

然而這樣制作出來的虛擬人還僅僅是停留在對顯示人類的復刻當中，由于目前VR技術(shù)的研究還沒有到統(tǒng)合直覺、觸覺、嗅覺等諸多感覺為一體，除了對于還原人像而言，應用途徑十分受限。

長久以來，數(shù)字孿生的概念在應用當中，常常被局限的理解，真正的數(shù)字孿生從來都不是表面上的復制粘貼，而是在還原仿真的基礎(chǔ)上進行新一輪的復刻與創(chuàng)作。在仿真虛擬人的基礎(chǔ)上，應用大數(shù)據(jù)進入，進行遷移。將人平時產(chǎn)生和使用的數(shù)據(jù)進行復制與遷移，可以更大的發(fā)揮虛擬人的價值，這樣虛擬人就不僅僅只是一種表面的復刻，它是擁有意義的，它成為了真是人類的助手，它不僅可以作為一種“名片”進行自我介紹與展示，還能通過數(shù)據(jù)遷移達到云存儲的目的，實現(xiàn)隨時調(diào)用，立體展現(xiàn)，具有十分重要的價值。

2.2數(shù)字孿生商業(yè)應用

自2016年VR產(chǎn)業(yè)迎來風口期后，現(xiàn)今的VR市場熱度有所降低，但隨著VR市場不斷地發(fā)展和升級迭代，云VR技術(shù)順應市場需求，被打磨成真正的適應商業(yè)模式的工具。長久以來，VR技術(shù)的發(fā)展受限于其昂貴的設備和不甚清晰的商業(yè)模式，這些因素使得VR技術(shù)一直備受追捧卻使用沒有實現(xiàn)真正的發(fā)展和應用。而基于云VR技術(shù)的數(shù)字孿生概念或許可以進行破局。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)和3D建模技術(shù)進行建模制作，打造應用于商業(yè)的虛擬偶像，虛擬代言人或者裸眼3D作品或許可以為VR技術(shù)的發(fā)展提供新的前進方向。

通過制作虛擬代言人應用到企業(yè)當中，隨時隨地進行企業(yè)產(chǎn)品的介紹，進行企業(yè)價值觀的傳播，不僅可以24小時待命，不間斷地進行信息可視化呈現(xiàn)和傳遞，無需工資和社保，極大地降低企業(yè)的成本。不僅如此，虛擬偶像的制作，應用到企業(yè)品牌打造當中，不僅實惠還可以盡可能地降低因為代言人丑聞、違約等所帶來的企業(yè)品牌風險。

自成都太古里裸眼3D爆火之后，裸眼3D產(chǎn)品開始走進VR技術(shù)研究人員和商業(yè)人員的視野。通過打造裸眼3D技術(shù)不僅可以實現(xiàn)產(chǎn)品的立體可視化復刻呈現(xiàn)，還因為商場大屏等元素可以最大可能的賺取流量，這在流量時代可以說是一件非常劃算且有意義的事情。

2.3數(shù)字孿生社會應用

云VR技術(shù)的在社會上的應用也十分豐富，特別明顯的一個領(lǐng)域就是醫(yī)療領(lǐng)域。芝加哥大學神經(jīng)外科醫(yī)生LeonardKranzler博士說：如今，我們發(fā)現(xiàn)新的VR和AR應用程序在健康領(lǐng)域的七個運用主題：（1）培訓（2）教育（3）可視化（4）心理學（5）遠程醫(yī)療和遠程外科（6）屏幕整合和（7）身體訓練、健康和健身，由此可見VR技術(shù)應用之廣泛。而在此基礎(chǔ)上所提出的數(shù)字孿生概念其實更多地和個人健康發(fā)展的可視化有關(guān)。通過將人體身上各個部位的病理病史信息數(shù)據(jù)進行輸入、整合進虛擬人當中，通過VR技術(shù)和3D技術(shù)進行身體各個部位的信息可視化呈現(xiàn)。這樣每一個病人在就醫(yī)時即可通過可視化信息秒速展現(xiàn)給醫(yī)生，醫(yī)生也可以盡快調(diào)取獲得病人的病史以便進行針對性治療。除此之外，將機器學習方法融入醫(yī)療數(shù)據(jù)的分析處理，不僅能降低醫(yī)療數(shù)據(jù)的高維問題，也便于從中提取用于分析的主要特征信息，可有效降低計算量，縮短時間復雜度，提高醫(yī)療數(shù)據(jù)分析的準確性，可視化的復刻也給了醫(yī)生更多地模擬和操作機會。

參考文獻

[1]陶飛，劉蔚然，劉檢華，劉曉軍，劉強，屈挺，胡天亮，張執(zhí)南，向峰，徐文君，王軍強，張映鋒，劉振宇，李浩，程江峰，戚慶林，張萌，張賀，隋芳媛，何立榮，易旺民，程輝.數(shù)字孿生及其應用探索[J].計算機集成制造系統(tǒng)，2018，24（01）：1-18.