結(jié)合使力多元數(shù)據(jù),「模視元宇」建設(shè)新一代工程數(shù)字孿生引擎
文|劉年華
編輯|彭孝秋
多源異構(gòu)數(shù)據(jù)整合是工程數(shù)字化領(lǐng)域的主要挑戰(zhàn)。該項(xiàng)目涉及大量來(lái)自建筑、工程、運(yùn)維等多個(gè)階段的數(shù)據(jù),包括BIM模型、GIS數(shù)據(jù)、實(shí)景數(shù)據(jù)、IoT數(shù)據(jù)等。這類(lèi)數(shù)據(jù)種類(lèi)繁多,來(lái)源廣泛,如何將其統(tǒng)一起來(lái),形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù),是行業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)異構(gòu)導(dǎo)致處理難度增加,影響數(shù)據(jù)的使用效率和項(xiàng)目的決策速度。
致力于開(kāi)發(fā)工程數(shù)字孿生引擎和平臺(tái)「模視元宇」,它是我國(guó)最早開(kāi)展自主工程的雙生引擎開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)之一?,F(xiàn)在,模視元宇開(kāi)發(fā)了兩種產(chǎn)品。
基于這兩款產(chǎn)品,模視元宇服務(wù)了北京建筑設(shè)計(jì)研究院、水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院、中交集團(tuán)、長(zhǎng)江設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司、上海建設(shè)工程、科大訊飛、合肥軌道、青島地鐵等200多家客戶,涵蓋智能建筑工地、機(jī)場(chǎng)數(shù)字化、智能園區(qū)等場(chǎng)景。
模視元宇
商品革命不僅僅是BIM
擁有近20年工程建設(shè)軟件從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的模視元宇創(chuàng)始人薛友松,曾在中國(guó)建筑科學(xué)研究院工作,Autodesk。
作為BIM行業(yè)的老手,薛友松在提到BIM的時(shí)候忍不住嘆了口氣。起初,BIM在建筑行業(yè)的全面推廣表明了其在改善建筑設(shè)計(jì)、施工和管理方面的巨大潛力。
不過(guò),薛友松很快意識(shí)到,僅僅依靠BIM來(lái)應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的建筑和城市規(guī)劃挑戰(zhàn)是不夠的。如何處理和整合來(lái)自不同源頭、不同格式的大量數(shù)據(jù),是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。為了解決這個(gè)問(wèn)題,薛友松建立了一個(gè)模擬元宇,開(kāi)始探索將BIM與GIS相結(jié)合的概率,不斷優(yōu)化數(shù)據(jù)處理算法,探索新的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索技術(shù),以提高數(shù)據(jù)處理的效率和準(zhǔn)確性。
模視元宇在這個(gè)轉(zhuǎn)型過(guò)程中開(kāi)發(fā)了Multiverse引擎和Vothing平臺(tái)兩種產(chǎn)品。
Multiverse引擎:促進(jìn)多元數(shù)據(jù)結(jié)合
Multiverse以工程模型數(shù)據(jù)為核心,以自我設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)類(lèi)型為基礎(chǔ),為行業(yè)應(yīng)用提供跨平臺(tái)情景構(gòu)建和3D渲染服務(wù)。R&DMultiverse更注重?cái)?shù)據(jù)整合和高效渲染。Multiverse通過(guò)結(jié)合雙生全要素?cái)?shù)據(jù),尤其是工程模型和模擬模型數(shù)據(jù),創(chuàng)建了一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)框架,使不同來(lái)源的數(shù)據(jù)在同一個(gè)平臺(tái)上得到處理和顯示。
這種數(shù)據(jù)融合的能力極大地?cái)U(kuò)大了數(shù)字孿生的應(yīng)用范圍,使其不僅可以應(yīng)用于單一建筑或項(xiàng)目,還可以應(yīng)用于更大規(guī)模的城市和區(qū)域規(guī)劃。Multiverse通過(guò)流動(dòng)數(shù)據(jù)處理和高效渲染技術(shù),保證了即使是大規(guī)模的數(shù)字孿生模型也能快速、準(zhǔn)確地輸入和顯示,滿足了行業(yè)對(duì)即時(shí)、高精度數(shù)字孿生應(yīng)用的需求。
Vothing平臺(tái):幫助用戶建立數(shù)字貨幣
Vothing基于Multiverse引擎,為用戶提供數(shù)字孿生資產(chǎn)管理方案的一體化工程,結(jié)合IOT、工程模型(BIM、GIS、真實(shí)場(chǎng)景,模擬模擬)、 支持BI的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)等、三維可視化場(chǎng)景構(gòu)建。
Vothing以實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)數(shù)字化為目標(biāo),將物理世界與雙胞胎世界聯(lián)系起來(lái),構(gòu)建面向工程全生命使用的雙胞胎資產(chǎn)基礎(chǔ),結(jié)合低代碼雙胞胎情景編輯器,管理和整合工程模型數(shù)據(jù)、IOT數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和模擬模擬數(shù)據(jù),快速實(shí)現(xiàn)可視化情景構(gòu)建。
薛友松逐漸意識(shí)到,真正的數(shù)字孿生不僅僅是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的準(zhǔn)確復(fù)制,更重要的是利用這些雙生模型來(lái)預(yù)測(cè)和模擬未來(lái)可能發(fā)生的事件。
薛友松告訴36Kr,模擬元宇將更加關(guān)注模擬模擬技術(shù),探索如何將復(fù)雜的物理、化學(xué)和人類(lèi)活動(dòng)納入數(shù)字孿生模型。雖然這項(xiàng)探索充滿了挑戰(zhàn),但它為數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展開(kāi)辟了新的方向,擴(kuò)大了其在城市規(guī)劃、災(zāi)害預(yù)防和資源管理領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。
模視元宇的核心目標(biāo)是在2024年推出創(chuàng)新商品。該產(chǎn)品必須具有更合理的數(shù)據(jù)類(lèi)型設(shè)計(jì),處理異構(gòu)數(shù)據(jù)的組合問(wèn)題,并能有效地渲染,保證用戶的測(cè)試體驗(yàn)。市場(chǎng)定位不僅僅局限于可視化展示,更注重統(tǒng)一數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的建設(shè),建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)類(lèi)型、數(shù)據(jù)服務(wù)和數(shù)據(jù)更新機(jī)制?;跀?shù)據(jù)底座,創(chuàng)建多端渲染方案,既能滿足高真實(shí)渲染,又能滿足高并發(fā)使用。
對(duì)于未來(lái),模擬元宇更注重產(chǎn)品本身的技術(shù)深度和行業(yè)影響力,而不是將經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)作為唯一的評(píng)價(jià)指標(biāo)。模擬元宇希望對(duì)比一下Techsoft 像3D這樣的商品,甚至小團(tuán)隊(duì)也可以通過(guò)專(zhuān)注和深入的技術(shù)投入,在全球范圍內(nèi)建立商品聲譽(yù)。
擁抱開(kāi)源生態(tài),探索新的可能性
數(shù)字雙胞胎是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)。近年來(lái),數(shù)字雙胞胎的重點(diǎn)是可視化,積累了大量,促進(jìn)了數(shù)字雙胞胎產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。然而,到目前為止,簡(jiǎn)單的可視化已經(jīng)不能滿足客戶的需求,也不能體現(xiàn)數(shù)字雙胞胎的核心價(jià)值。
如果你想建立一個(gè)真正的數(shù)字雙胞胎,涉及的知識(shí)領(lǐng)域和技術(shù)體系極其復(fù)雜,僅僅依靠一個(gè)或幾個(gè)企業(yè)是很難實(shí)現(xiàn)如此巨大的投資的。因此,有必要利用開(kāi)源生態(tài)的力量,站在巨人的肩膀上,探索產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用。
以數(shù)據(jù)基礎(chǔ)建設(shè)為例。模擬模擬數(shù)據(jù)的集成涉及的領(lǐng)域非常專(zhuān)業(yè)復(fù)雜,需要大量的行業(yè)專(zhuān)家和IT人員長(zhǎng)期投資,需要大量的實(shí)踐和測(cè)試才能實(shí)現(xiàn)。在這種情況下,與其一個(gè)團(tuán)隊(duì)研究,不如更好地利用開(kāi)源社區(qū)的力量。
在數(shù)字孿生領(lǐng)域,技術(shù)路線的選擇直接關(guān)系到產(chǎn)品能力的天花板。目前很多主要推廣可視化效果的公司,在視覺(jué)表現(xiàn)上有一定的優(yōu)勢(shì),可以通過(guò)UE、Unity等游戲引擎提供令人印象深刻的渲染效果。
然而,游戲引擎的設(shè)計(jì)決定了它的數(shù)據(jù)處理和表達(dá)不完全適合工程思維和工程模型數(shù)據(jù)類(lèi)型的需求。為了達(dá)到可視化的效果,很多企業(yè)在使用和交互上盡可能匹配工程模型數(shù)據(jù)的引擎和更多的模式化,其實(shí)是一種有點(diǎn)舍本逐末的做法。
在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,選擇合適的渲染引擎來(lái)表達(dá)數(shù)據(jù),合理的流程做法應(yīng)該是先完成數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。當(dāng)然,目前還有大量的雙生應(yīng)用,目的是可視化、大屏幕展示,這些關(guān)鍵問(wèn)題已經(jīng)淡化。這樣就直接導(dǎo)致了目前雙生使用的“影視化”、“游戲化”,大量依靠人工制作效果,無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)集成、安裝和更新,限制了數(shù)字雙胞胎的使用場(chǎng)景和深度應(yīng)用,使市場(chǎng)對(duì)數(shù)字雙胞胎產(chǎn)生負(fù)面看法,質(zhì)疑其真正價(jià)值。
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,圍繞游戲引擎的數(shù)據(jù)和渲染能力搭建數(shù)字孿生平臺(tái)已經(jīng)接近被證偽。目前市場(chǎng)上有大量的數(shù)字孿生公司,他們的業(yè)務(wù)核心是依靠大量的人工建模和場(chǎng)景,而不是深入數(shù)字孿生的深水區(qū)。歸根結(jié)底,一方面是市場(chǎng)和生存的壓力;另一方面,游戲引擎的數(shù)據(jù)類(lèi)型設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)與渲染的深度綁定束縛了每個(gè)人的手腳。
為使產(chǎn)品有更高的上限,模視元宇決定擁抱開(kāi)源,選擇了更開(kāi)放、更靈活的技術(shù)開(kāi)發(fā)路線。
薛友松說(shuō),探索開(kāi)源框架和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)逐漸深入的過(guò)程。只有隨著知識(shí)和工程積累的增加,我們才能越來(lái)越意識(shí)到其中的價(jià)值和微妙之處。事實(shí)上,許多現(xiàn)有的問(wèn)題已經(jīng)在開(kāi)源框架中得到了很好的解決。然而,由于從業(yè)者渴望做項(xiàng)目,他們沒(méi)有很好地探索和投資,他們經(jīng)常重復(fù)別人現(xiàn)有的工作。
通過(guò)整合開(kāi)源生態(tài),利用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)類(lèi)型和開(kāi)源框架庫(kù),從業(yè)者可以更好地控制其技術(shù)棧,使其更好地滿足數(shù)據(jù)類(lèi)型的多樣化、大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和實(shí)時(shí)更新等工程數(shù)字孿生的具體需求。開(kāi)源生態(tài)不僅提供了高度定制化的能力,還促進(jìn)了知識(shí)共享和技術(shù)創(chuàng)新,有利于在不斷變化的技術(shù)領(lǐng)域保持競(jìng)爭(zhēng)力。
比如glTF(Khronos)、OpenUSD(AOUSD)這些標(biāo)準(zhǔn)格式及其背后的組織已經(jīng)積累了大量的數(shù)據(jù)互操作性、高效性、渲染表達(dá)和生態(tài)建設(shè)。因此,模擬元宇傾向于研究如何利用和擴(kuò)展這些現(xiàn)有的、經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的格式和框架,以支持工程應(yīng)用和城市數(shù)據(jù)的高效渲染和管理。
開(kāi)發(fā)跨代商品,實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)升級(jí)
近幾年來(lái),許多BIM公司承受著行業(yè)的壓力,開(kāi)始尋求轉(zhuǎn)型的機(jī)會(huì)。
薛友松告訴36Kr,在2021-2022年期間,由于整個(gè)行業(yè)的壓力,公司的業(yè)務(wù)也出現(xiàn)了一定程度的下滑。然而,當(dāng)時(shí)做出了一個(gè)艱難但正確的決定:致力于產(chǎn)品研發(fā),而不是項(xiàng)目承接。項(xiàng)目收入往往伴隨著較高的不確定性和較大的支付壓力,通過(guò)打磨產(chǎn)品尋求突破更符合公司的市場(chǎng)定位。
由于團(tuán)隊(duì)的集中努力和Multiverse引擎的推出,這一策略在2023年初取得了顯著成效,公司的市場(chǎng)表現(xiàn)也有所回升。與同行相比,模擬元宇的產(chǎn)品得到了市場(chǎng)的普遍認(rèn)可。
在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和市場(chǎng)挑戰(zhàn)面前,模視元宇更注重自身的關(guān)鍵技術(shù),通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新為用戶提供更有價(jià)值的服務(wù)。
薛友松表示,模視元宇不會(huì)打價(jià)格戰(zhàn),使得行業(yè)生態(tài)持續(xù)惡化。
面對(duì)BIM領(lǐng)域價(jià)格戰(zhàn)的惡性競(jìng)爭(zhēng),模視元宇選擇了一條更加注重產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)創(chuàng)新的道路,全力開(kāi)發(fā)具有跨世代感覺(jué)的新產(chǎn)品。我們希望通過(guò)這種方式突破行業(yè)瓶頸,區(qū)別于傳統(tǒng)的BIM公司,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的發(fā)展。
雖然營(yíng)銷(xiāo)團(tuán)隊(duì)規(guī)模相對(duì)較小,但模擬元宇一直堅(jiān)持讓用戶體驗(yàn)和測(cè)試產(chǎn)品。這種以用戶為導(dǎo)向的開(kāi)發(fā)方式有利于產(chǎn)品的不斷改進(jìn)和市場(chǎng)口碑的建設(shè)。
薛友松堅(jiān)信,在R&D創(chuàng)新產(chǎn)品的早期階段,不需要龐大的團(tuán)隊(duì),而是需要一群具有共同目標(biāo)、能夠快速迭代和驗(yàn)證新想法的精英R&D部門(mén)。以Multiverse為例,該產(chǎn)品的核心開(kāi)發(fā)約為10人。
融資方面,2023年模擬元宇接近與國(guó)有資產(chǎn)達(dá)成投資協(xié)議,但考慮到當(dāng)前的市場(chǎng)環(huán)境和當(dāng)前的需求,公司暫停了這一進(jìn)程,選擇更加注重產(chǎn)品和技術(shù)的探索和研發(fā)。新技術(shù)市場(chǎng)驗(yàn)證完成后,模擬元宇將集中資源,在方向更明確后尋求進(jìn)一步發(fā)展。
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