運用云VR可視化數字孿生，企業降本增效應用研究

粟慶

摘要：本文基于VR技術提出的云VR技術衍生概念——數字孿生，以期通過對個人、商業和社會的數字孿生案例進行分析，突破現有的VR發展瓶頸，闡明數字孿生應用到個人、商業和社會的價值和意義。

關鍵詞：云VR;數字孿生;應用意義

1.概念界定

1.1 數字孿生概念

數字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據，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]

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

1.2 云VR技術的概念

云VR全稱Cloud Virtual Reality，即云計算的理念及技術與虛擬現實的融合，這是一種借助5G網絡將顯示和聲音等內容經過編碼壓縮后，通過云端傳輸到用戶終端的計算機仿真系統。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視景，帶來一種身臨情境的體驗感。

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

1.3基于云VR技術的數字孿生

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

2.數字孿生應用及意義

2.1數字孿生個人應用

2020年，一段讓很多人為之淚目的視頻，將“數字孿生個人應用”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（虛擬現實）技術實現了期盼多年的愿望——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，正是VR動作捕捉、人工智能等技術發揮了至關重要的作用。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。

大數據時代，數據已經成為個人生存發展不可或缺的元素。然而，數據在沒有經過處理、提取和應用之前，僅僅只是一串無用的數字、文字罷了。而通過虛擬現實技術卻可以將這些數據進行處理和提取，并以可視化的形式呈現出來。通過虛擬現實技術、3D建模技術等技術可以將人的面貌、形體通過建木技術復刻出來，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。這就需要一位真正生活在現實中的人類，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到虛擬人上，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技術的研究還沒有到統合直覺、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，數字孿生的概念在應用當中，常常被局限的理解，真正的數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上進行新一輪的復刻與創作。在仿真虛擬人的基礎上，應用大數據進入，進行遷移。將人平時產生和使用的數據進行復制與遷移，可以更大的發揮虛擬人的價值，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，還能通過數據遷移達到云存儲的目的，實現隨時調用，立體展現，具有十分重要的價值。

2.2數字孿生商業應用

自2016年VR產業迎來風口期后，現今的VR市場熱度有所降低，但隨著VR市場不斷地發展和升級迭代，云VR技術順應市場需求，被打磨成真正的適應商業模式的工具。長久以來，VR技術的發展受限于其昂貴的設備和不甚清晰的商業模式，這些因素使得VR技術一直備受追捧卻使用沒有實現真正的發展和應用。而基于云VR技術的數字孿生概念或許可以進行破局。通過虛擬現實技術和3D建模技術進行建模制作，打造應用于商業的虛擬偶像，虛擬代言人或者裸眼3D作品或許可以為VR技術的發展提供新的前進方向。

通過制作虛擬代言人應用到企業當中，隨時隨地進行企業產品的介紹，進行企業價值觀的傳播，不僅可以24小時待命，不間斷地進行信息可視化呈現和傳遞，無需工資和社保，極大地降低企業的成本。不僅如此，虛擬偶像的制作，應用到企業品牌打造當中，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品牌風險。

自成都太古里裸眼3D爆火之后，裸眼3D產品開始走進VR技術研究人員和商業人員的視野。通過打造裸眼3D技術不僅可以實現產品的立體可視化復刻呈現，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數字孿生社會應用

云VR技術的在社會上的應用也十分豐富，特別明顯的一個領域就是醫療領域。芝加哥大學神經外科醫生LeonardKranzler博士說：如今，我們發現新的VR和AR應用程序在健康領域的七個運用主題：（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技術應用之廣泛。而在此基礎上所提出的數字孿生概念其實更多地和個人健康發展的可視化有關。通過將人體身上各個部位的病理病史信息數據進行輸入、整合進虛擬人當中，通過VR技術和3D技術進行身體各個部位的信息可視化呈現。這樣每一個病人在就醫時即可通過可視化信息秒速展現給醫生，醫生也可以盡快調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療數據的分析處理，不僅能降低醫療數據的高維問題，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，提高醫療數據分析的準確性，可視化的復刻也給了醫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.數字孿生及其應用探索[J].計算機集成制造系統，2018，24（01）：1-18.