优立科技：从数字孪生到元宇宙

2021年10月，Facebook致力于发展元宇宙，并更名为Meta。加上此前Roblox上市的消息，让「元宇宙」一词迅速在2021年爆火，刺激了VR、游戏等相关产业的发展，甚至有人宣称2021年为「元宇宙『元年』」。然而，「元年」之后，元宇宙这一概念迅速被资本市场和大众忘却。元宇宙会是昙花一现亦或暂遇挫折？Marteker采访了优立科技创始人兼CEO张雪兵。作为元宇宙核心技术——数字孪生技术提供商，优立科技不久前推出了元宇宙产品优立云世界。

优立科技创始人兼CEO 张雪兵

什么是数字孪生？

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。简单来说，数字孪生就是给物理世界增加一个数字版镜像，或者说将现实世界复制到数字世界。张雪兵解析说，数字孪生基本分为两个层次：

第一层是结构上，简单来说主要是模型，例如通过扫描、激光、雷达、无人机的倾斜摄影测量等逆向建模的方法，或者BIM技术等正向建模的方法，构建出某个建筑的三维模型。即便该建筑尚未竣工，数字孪生技术也可以通过设计图纸、尺寸等数据实现模型化。

第二层，数字孪生反映物理世界生产运维、经济运行的各种状况，往往叠加很多物联网信息。这些信息原则上包括三大类，第一类是视频监控信息，通过视频的实时信号了解现在正在发生的事情；第二类是位置信号，例如车辆、人员所处的位置，有实时准确的定位；第三类是各种传感器，包括温度、烟感、形变的各类传感器，能够传递出环境、建筑、设施设备中的一些变化、运行状态，以及用热成像等技术形成热力场的数据等等。这三类信息统称为物联网信息，叠加在模型里，成为数字孪生的底座。

数字孪生技术主要用于生产、资产管理、安全应急、城市运营甚至国防等领域，通过数字孪生技术能够更有效、更准确掌握发生的动态，提供更有效的决策依据，做出准确的判断。至于营销领域，特别是2C的营销领域，数字孪生适用的场景并不多。但对于一个新兴的营销场景，数字孪生提供了最基础的底层架构技术，这个场景就是元宇宙。

数字孪生和元宇宙的关系

元宇宙（Metaverse）指的是通过浏览器或头戴式设备访问的虚拟现实和混合现实世界的组合，用户可以在元宇宙中进行远距离的实时交互和体验。元宇宙就是数字孪生等技术下的概念具化。当然，元宇宙世界会多一些虚拟内容，数字孪生则是精准复制现实，并且让元宇宙更具交互性。

目前，有两类元宇宙产品，像Roblox、Decentraland此类产品，本身即是游戏，与NFT及虚拟货币形成一定关联后，让用户有经营资产的属性，成为偏重于游戏的「元宇宙」。

另一类「元宇宙」，与游戏关联性较弱，是一种新型的强交互社交或者工作平台。张雪兵介绍说，线下的社交活动是人与人之间的交互，而在微信等社交媒体上是信息的互通，而发生在元宇宙场景下的社交有两大特点，一是人与场景之间发生了更强的社交关系，二是人和人之间的交互形态可以通过虚拟人等技术形成虚实结合的交互。当然这些交互形式都在基于数字孪生技术搭建的场景中完成的。

张雪兵因此认为，元宇宙的发展方向，或者是游戏和娱乐，或者是赋能不同产业的新型交互工具，尤其是通过元宇宙平台，赋能传统产业，实现数字化转型从而产生更大的价值，亦即「产业元宇宙」这一更具落地性、更有实用价值的元宇宙应用。它不具备NFT等金融属性产品，而在一个数字孪生基础上，引入人的交互场景，成为最基础的元宇宙形态。简单来说，元宇宙代表的是三维化的数字化转型。

优立云世界特点

元宇宙爆发性增长是需求的推动

在张雪兵看来，2021年元宇宙的爆发，一方面是资本或Meta等巨头推动，另一方面也反映了用户确实有这方面的需求，认为「未来已来」。目前，元宇宙的主要用途，张雪兵认为一是游戏端，二是文旅产业可以进行一些尝试。文旅本身是一个空间场景，仅仅通过地图无法反映中国的大好河山，三维化的渲染恰恰可以解决用户「身临其境」的问题。

而在与元宇宙相关的系列产业中，张雪兵认为数字人技术相对比较成熟，应用场景也比较多，基本覆盖了电商、政务、文旅等诸多领域。特别是近年来，直播电商的发展，让平台推动了数字人的发展。

但张雪兵同时提出，一项技术能够得到充分应用，还是需要技术创新，没有配套的技术创新，概念再好也是不够的，「如果互联网还处于过去用电话拨号的时代，所有这些应用都『无用武之地』了。」元宇宙在爆发后陷入沉寂，昙花一现，与缺乏合适的终端设备不无关系。

早在元宇宙概念兴起之前的2016年，VR、AR技术受到关注。但张雪兵当时认为，VR头盔由于其「反人类的设计」，仅限于CS游戏等非常小众领域，无法被普罗大众接受。相对来说，AR眼镜更有商业价值，但目前市面上的AR眼镜，有的以轻便为卖点，仅仅被用户用来看电影，而功能较为复杂的，并不受欢迎。主要原因在于电池技术和算力没有达到要求。所以张雪兵提出，可穿戴装备的杀手级产品尚未出现的情况下，扎克伯格提出的理想的元宇宙也无法到来。

元宇宙发展受限制的原因

除了终端设别的原因，数字孪生技术和元宇宙产品本身的一些问题，也造成了对元宇宙发展的阻碍。数字孪生本身提供了大量的三维场景，而目前的显示设备、技术能力是基于二维世界进行的，所以对三维数据的渲染，在全世界范围内来说都是有瓶颈的，需要有很强的硬件设施，通过游戏引擎渲染大规模场景数据。这就导致数字孪生技术很难发展成为消费级的应用，而是提供给政府或大型生产企业使用。

而元宇宙面临的挑战则更大。因为元宇宙的目的是连接万物和多人角色，目的是用户即便不在现场也可以参与，和到达现场的人实现场景互动，所以元宇宙一定要覆盖大量用户，提供方便大量用户的入口。而原来的数字孪生技术不具备接口能力，导致元宇宙整个行业没有发展起来。而在元宇宙遇到瓶颈后，ChatGPT等新产品、新概念的出现，迅速夺去了元宇宙的风头，让这一概念沉寂下来。

此外，很多元宇宙产品考虑到用户的终端没有太强的算力，而使用云渲染技术打造元宇宙，通过推视频流的方式推到手机等显示终端。这一做法带来极高的成本，对于游戏行业来说尚行得通，因为游戏每增加一个用户，都可以多一份收入。但对于大部分的应用场景，由于缺乏游戏那样的高收入支持成本，无法支持太多的人实时交互，限制了元宇宙的发展。因此到目前为止，元宇宙仍然停留在酷炫展示这一最初级的应用环节。同时由于元宇宙缺乏足够用户，即便展示做的再好看，也只是产品的自嗨，并没有触达到足够多的有效用户。

当前元宇宙更多解决的是行业使用价值

面对元宇宙发展的重重问题，优立科技首先解决的是终端这一障碍。张雪兵认为，适合元宇宙场景的主要载体仍然是手机。目前，优立科技推出的元宇宙「优立云世界」，把手机端的应用作为重中之重，「我不强调有多酷炫，有多沉浸式，有用就行。我们目前解决更多的是行业使用价值。」

以手机这样的移动终端设备作为载体，加上数字孪生技术、虚拟人技术，提供社交和交互功能，加上解决行业里更重职能分析的算法还有AI能力，将元宇宙与传统的生产运维紧密结合起来，「这时我认为元宇宙是有价值的。」

目前，优立云世界将城市等现实生活中环境，矿山、电力、水利等生产环境通过数字孪生技术制作成为元宇宙的载体，加之以数字人技术，直播技术，实时通讯技术，形成了具备实用价值的元宇宙平台。

张雪兵介绍说，优立云世界的前端是APP，可以支持电脑、手机、AR眼镜、VR眼镜、全息沙盘等各种终端设备，让用户根据不同的应用场景选择最适合的终端设备接入，让用户在任何地区、任何位置连接在一起，并把人的形象远程投射到具体的场景中，比如军队的作战场景、电力系统的设备运维场景、矿山的生产场景中，「元宇宙最大的价值是把人和万物联系在一起了。」

值得一提的是，优立科技通过自主创新解决了元宇宙发展的一个瓶颈，让终端可以直接渲染整个元宇宙的场景数据。这些数据放在云端，可以实现百万级的用户同时并发。优立科技做了两套渲染引擎，分别是使用GPU和不使用GPU的，做到任何电脑设备即便没有安装显卡都可以连接。

而在优立云世界的后台，优立科技主要做两件事，首先是搭建了云世界资产库，让所有用户把自己要创建的元宇宙素材、资产基于资产库进行管理，比如一座城市的具体模型。其中优立科技提供了一些公共资产，也有很多私有化的资产。「元宇宙不应该是一个中心化的世界。元宇宙应该是去中心化、无处不在的。任何一个人都可以创建属于自己的元宇宙空间。」

需要强调的是，很多数据资产都带有坐标。而根据国内的法律法规，两平方公里以上带坐标的三维模型，是不允许在网络上发布的。所以，有很多元宇宙应用是在内网进行的，如政务元宇宙、国家电网元宇宙或军方元宇宙等，不与外界进行交互。

另外，优立科技搭建了一个名为「云世界」的编辑器，一套无代码编程的工具。这套工具不需要用户掌握什么编程技术，提供了基础的交互功能，让用户通过简单的「拖拉拽」的操作方式，创建元宇宙场景。