電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/周凱揚(yáng)）雖說(shuō)元宇宙的概念炒得火熱，但要真說(shuō)明確的應(yīng)用場(chǎng)景，卻仍是屈指可數(shù)。作為一項(xiàng)新興技術(shù)，尚未成熟的軟硬件和開發(fā)生態(tài)促成了這種局面也可以理解，可這并沒有影響各大廠商開始布局的節(jié)奏。就拿新技術(shù)引進(jìn)往往都要慢半拍的工業(yè)場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，近期在元宇宙上的動(dòng)向也不少，甚至有不少?gòu)S商已經(jīng)嘗到了工業(yè)元宇宙帶來(lái)的好處。

相對(duì)于我們?nèi)粘５墓I(yè)工作場(chǎng)景，元宇宙將虛擬環(huán)境托管至云端，用戶可以與虛擬化身的方式進(jìn)入，在其中創(chuàng)造數(shù)字化的機(jī)器與設(shè)備，完成真實(shí)世界與數(shù)字世界的協(xié)同工作。在工業(yè)元宇宙中，我們常常會(huì)創(chuàng)建機(jī)器、工廠、油井或管道的數(shù)字孿生，并讓它們?cè)诠δ?a href="http://www.brongaenegriffin.com/analog/" target="_blank">模擬上對(duì)應(yīng)現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)際事物。

統(tǒng)一的元宇宙生態(tài)

然而在構(gòu)建元宇宙的過程中，不少資源都是可以重復(fù)利用的，但如果沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)帶來(lái)不少多余的工作量。通用場(chǎng)景描述（USD）這個(gè)開源方案自皮克斯推出以來(lái)并沒有引起太大的關(guān)注，然而在元宇宙概念逐漸被炒熱后，大家發(fā)現(xiàn)USD完全可以作為未來(lái)開放元宇宙的載體，它也成了如今英偉達(dá)Omniverse平臺(tái)的基石。

除了英偉達(dá)外，Adobe、Autodesk和西門子等廠商也都紛紛押注USD，也為其準(zhǔn)備多年的開發(fā)路線圖，比如即將推出的國(guó)際字符支持，支持所有國(guó)家的開發(fā)者參與到元宇宙的建設(shè)中來(lái)。又或是對(duì)WGS-84坐標(biāo)系的支持，對(duì)于未來(lái)創(chuàng)造城市級(jí)數(shù)字孿生或星球級(jí)數(shù)據(jù)孿生奠定基礎(chǔ)。

英偉達(dá)的Omniverse平臺(tái)接手了打造元宇宙數(shù)字孿生所需的渲染和物理工作，真實(shí)地呈現(xiàn)一個(gè)對(duì)應(yīng)物理世界的虛擬數(shù)字化世界。與此同時(shí)，Omniverse還可以通過AI技術(shù)來(lái)打造合成數(shù)據(jù)，完成仿真，解決物理世界無(wú)法去驗(yàn)證的問題。

工業(yè)元宇宙下的工作流

當(dāng)然了，英偉達(dá)Omniverse以及USD的存在只是搭建好了一個(gè)平臺(tái)，并不能讓元宇宙生態(tài)一夜之間雨后春筍般冒出來(lái)。如果沒有開發(fā)和維護(hù)工業(yè)元宇宙環(huán)境的團(tuán)隊(duì)，一切也都是空想而已。無(wú)論是組建一個(gè)這樣的團(tuán)隊(duì)還是外包，都需要極高的成本，這也就是為何目前只有少部分大型公司愿意跟進(jìn)的原因。

就拿西門子來(lái)說(shuō)，西門子不僅有專門的建模團(tuán)隊(duì)，而且他們Xcelerator方案本身就為其物聯(lián)網(wǎng)硬件、軟件和數(shù)字服務(wù)提供了數(shù)字孿生，而且還結(jié)合了機(jī)器、電氣和軟件三大層面，他們要做的一部分工作就是直接導(dǎo)入CAD模型即可。

而英偉達(dá)的Omniverse提供的是逼真的渲染能力和先進(jìn)的AI能力，讓Xcelerator的數(shù)字孿生不僅可以做到栩栩如生，也能實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。比如通風(fēng)口和冷卻塔的實(shí)現(xiàn)光纖和路徑追蹤渲染等等，又或是機(jī)械臂傳送帶經(jīng)過訓(xùn)練后，在運(yùn)行過程中可以提醒操作員，電機(jī)由于輥?zhàn)訚?rùn)滑不佳而導(dǎo)致能耗過大，從而節(jié)省時(shí)間和維護(hù)成本。


另一大工業(yè)元宇宙的應(yīng)用場(chǎng)景就是汽車行業(yè)，盡管汽車電動(dòng)化減少了部件數(shù)目，為整個(gè)工廠建立數(shù)字孿生仍需要海量的工作，但很明顯寶馬不懼這樣的挑戰(zhàn)。寶馬在去年就已經(jīng)對(duì)其生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)下的31家工廠完成了數(shù)字孿生工作，他們利用Omniverse的模型實(shí)時(shí)測(cè)試在虛幻引擎下的動(dòng)畫，在Omniverse中進(jìn)行仿真和碰撞檢測(cè)，在整個(gè)模擬環(huán)境中加載了300多臺(tái)具備超高細(xì)節(jié)的寶馬車型。

通過工業(yè)元宇宙的實(shí)現(xiàn)，寶馬得以在檢測(cè)節(jié)拍時(shí)間的同時(shí)將數(shù)據(jù)具象化，將工廠規(guī)劃的效率提高了30%。對(duì)于目前產(chǎn)能變動(dòng)較大的汽車產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，這種靈活的工廠配置和規(guī)劃至關(guān)重要。而通過對(duì)整個(gè)工廠打造數(shù)字孿生，也為預(yù)測(cè)性維護(hù)和大數(shù)據(jù)分析提供了方便。

事實(shí)上，計(jì)劃選擇打入工業(yè)云宇宙市場(chǎng)的廠商遠(yuǎn)不止英偉達(dá)一家。知名遠(yuǎn)程控制軟件開發(fā)商TeamViewer也開始在工業(yè)元宇宙上加碼，在前年連續(xù)收購(gòu)可穿戴計(jì)算方案廠商Ubimax和Upskill后，又在去年收購(gòu)了3D可視化與MR公司Viscopic后。今年8月他們也宣布與西門子達(dá)成合作，共同實(shí)現(xiàn)工業(yè)元宇宙這一愿景。

他們的合作與英偉達(dá)有些不同，TeamViewer提供的是可穿戴AR工作流軟件方案TeamViewer Frontline，通過平板和智能眼鏡來(lái)完成工廠環(huán)境下的日常工作，而西門子打算將其運(yùn)用到自己的產(chǎn)品生命周期管理軟件Teamcenter中去。

除了西門子以外，Teamviewer也早已和其他知名廠商達(dá)成合作，比如可口可樂旗下希臘的瓶裝工廠就為其配送中心引入了Teamviewer的Frontline方案，借助RealWear的HMT-1 AR智能眼鏡，工人可以快速知曉運(yùn)輸哪些物料、物料數(shù)量以及托盤位置等信息。

Teamviewer也與奧迪達(dá)成了合作，不過他們的思路與寶馬并不一致，而是利用MR方案來(lái)更高效地訓(xùn)練新的員工。通過將虛擬的3D汽車模型導(dǎo)入，通過Teamviewer編輯器生成AR模型，奧迪得以在汽車實(shí)體上將每個(gè)需要檢查的預(yù)置點(diǎn)對(duì)應(yīng)，并通過微軟的Hololense顯示出來(lái)，即便在車身周圍走動(dòng)也能保持精準(zhǔn)的定位，保證在盡可能短的時(shí)間內(nèi)完成質(zhì)量檢查工作。

工業(yè)元宇宙是不是又一個(gè)沒人跟進(jìn)的泡沫

盡管在互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達(dá)的當(dāng)下，仍有80%的勞動(dòng)力不是整天坐在桌子前的，工業(yè)場(chǎng)景中這個(gè)比例就更高了。作為重復(fù)性工作繁多、需要更直觀更簡(jiǎn)化工作流的環(huán)境，我們常說(shuō)的數(shù)字化僅僅只發(fā)生在了機(jī)器上，而人機(jī)之間交互在數(shù)字化的進(jìn)展上卻陷入了停滯。工業(yè)元宇宙的出現(xiàn)改變了這一點(diǎn)，我們可以無(wú)需動(dòng)手就能獲取信息，還都是實(shí)時(shí)同步的數(shù)據(jù)。

從我們上面提到的一大部分案例來(lái)看，目前使用范圍最為普及的還是作為倉(cāng)儲(chǔ)、能源行業(yè)的HMI，或是汽車行業(yè)的規(guī)劃、組裝和質(zhì)量檢查，以及機(jī)械臂、AGV的訓(xùn)練等。可如何搭建這樣一個(gè)元宇宙環(huán)境仍是首要也最讓人頭疼的問題，不過英偉達(dá)、TeamViewer這樣的廠商已經(jīng)提供好了渲染、交互的方案；在建模上可以直接套用現(xiàn)有的CAD模型文件，抑或是借助當(dāng)下激光雷達(dá)等精密傳感器來(lái)輔助建模；至于操作硬件上，也有了一大批智能眼鏡、掃描器乃至智能手表，來(lái)完成操作員與數(shù)字孿生的交互。

有了這些先決條件后，工業(yè)元宇宙的地基可以說(shuō)已經(jīng)打好了，但是否會(huì)采用這套方案還是取決于工廠或企業(yè)本身的意愿，從現(xiàn)在的成本要求來(lái)看確實(shí)沒那么吸引人，但哪怕大家能改變對(duì)它的認(rèn)知，就已經(jīng)是相當(dāng)大的進(jìn)步了。就像以上提到的幾個(gè)例子一樣，前期仍處于雛形的工業(yè)元宇宙并不需要你讓每個(gè)人都戴上AR眼鏡，對(duì)整個(gè)工廠進(jìn)行逼真的建模，而是只要用對(duì)在關(guān)鍵的流程工序上即可。