隨著社會(huì)生產(chǎn)力和科技的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)、5g、以大數(shù)據(jù)和人工智能為代表的新一代信息技術(shù)正處于快速發(fā)展階段。目前，它已經(jīng)探索和實(shí)踐了許多應(yīng)用場(chǎng)景，社會(huì)對(duì)新技術(shù)的需求也越來越強(qiáng)烈，并逐漸成為一個(gè)新的科技領(lǐng)域。本文重點(diǎn)介紹虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)和數(shù)字孿生(DT)連接與區(qū)別。
虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）引用百度百科定義，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)包括計(jì)算機(jī)、電子信息、仿真技術(shù)，其基本實(shí)現(xiàn)是計(jì)算機(jī)技術(shù)，利用和綜合三維圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、仿真技術(shù)、顯示技術(shù)等高科技的最新發(fā)展成果，借助計(jì)算機(jī)等設(shè)備產(chǎn)生逼真的三維視覺、觸覺、嗅覺等感官體驗(yàn)虛擬世界，使虛擬世界的人有身臨其境的感覺。又稱虛擬現(xiàn)實(shí)或靈境技術(shù)，是20世紀(jì)發(fā)展起來的一項(xiàng)新的實(shí)用技術(shù)。

數(shù)字孿生（DT）百度百科全書的定義是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，整合多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的模擬過程，完成虛擬空間中的映射，反映相應(yīng)物理設(shè)備的整個(gè)生命周期過程。數(shù)字孿生（DT）它是一個(gè)超越現(xiàn)實(shí)的概念，可以被視為一個(gè)或多個(gè)重要的、相互依賴的裝備系統(tǒng)的數(shù)字映射系統(tǒng)。
從定義上看，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和數(shù)字孿生(DT)它們都以虛擬的方式模擬現(xiàn)實(shí)世界，但它們之間有一些明顯的區(qū)別。首先，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）主要目標(biāo)是提供一個(gè)逼真的虛擬環(huán)境，讓用戶體驗(yàn)和互動(dòng)，數(shù)字孿生(DT)更注重創(chuàng)建準(zhǔn)確的虛擬模型，利用物聯(lián)網(wǎng)傳感形成虛擬空間和物理世界的映射，實(shí)現(xiàn)動(dòng)靜融合，用于分析、實(shí)驗(yàn)和預(yù)測(cè)。其次，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）其應(yīng)用主要集中在娛樂、教育、醫(yī)療等領(lǐng)域，而數(shù)字孿生則集中在娛樂、教育、醫(yī)療等領(lǐng)域(DT)更常用于工業(yè)制造、城市規(guī)劃、能源管理等領(lǐng)域。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)助力教育信息教學(xué)的發(fā)展
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已成為教育中的一種新技術(shù)手段，為促進(jìn)教育信息化的發(fā)展提供了巨大的價(jià)值。例如，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在建筑工程等相關(guān)專業(yè)知識(shí)的教學(xué)培訓(xùn)中，開發(fā)創(chuàng)造生動(dòng)、逼真、有趣的學(xué)習(xí)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程圖紙識(shí)別和結(jié)構(gòu)的認(rèn)知教學(xué)培訓(xùn)，也能實(shí)現(xiàn)與施工工藝相關(guān)的教學(xué)培訓(xùn)的逼真動(dòng)態(tài)完成，讓學(xué)生從傳統(tǒng)的文字圖片被動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌娜S虛擬主動(dòng)知識(shí)學(xué)習(xí)模式。
虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有高效、高安全、低成本、低風(fēng)險(xiǎn)、可重復(fù)、可追溯性等優(yōu)點(diǎn)。它不僅可以用于相關(guān)知識(shí)的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)，還可以支持新思維、新概念、新技術(shù)、新方法的研究和驗(yàn)證，提高相關(guān)學(xué)科的科研創(chuàng)新能力。
數(shù)字孿生技術(shù)賦能千行百業(yè)
自進(jìn)入信息時(shí)代以來，數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛而深入的應(yīng)用導(dǎo)致了數(shù)字經(jīng)濟(jì)。目前，世界正處于一個(gè)世紀(jì)前所未有的變化之中，數(shù)字化是時(shí)代的趨勢(shì)，已成為全球發(fā)展的熱點(diǎn)。數(shù)字孿生作為數(shù)字領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，逐漸成為從工業(yè)到工業(yè)、從軍事到民生的新智慧代表，使各行各業(yè)成為可能。數(shù)字孿生技術(shù)作為促進(jìn)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要起點(diǎn)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造、工程建設(shè)和城市管理領(lǐng)域得到了深入的應(yīng)用。
數(shù)字孿生工業(yè)園區(qū)：工廠環(huán)境、設(shè)施設(shè)備、各生產(chǎn)區(qū)等1;1的全要素場(chǎng)景恢復(fù)，形成工業(yè)園區(qū)的數(shù)字雙底座。整合和提取工廠生產(chǎn)管理全過程的關(guān)鍵數(shù)據(jù)和信息，以可視化圖標(biāo)的形式顯示，幫助生產(chǎn)管理人員清楚地看到園區(qū)或工廠的整體能耗、產(chǎn)值、倉(cāng)儲(chǔ)、進(jìn)度、安全、人員等關(guān)鍵指標(biāo)和設(shè)施設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)“一圖”。
數(shù)字孿生城市：借助數(shù)字孿生技術(shù)，建設(shè)數(shù)字孿生城市，將極大地改變城市面貌，重塑城市基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)城市管理決策的協(xié)調(diào)和智能化，確保城市安全有序運(yùn)行。通過在城市天空、地面、地下、河流等層面布置傳感器，可以充分感知和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)城市運(yùn)行狀態(tài)。通過數(shù)字化建模，建立與物理城市相對(duì)應(yīng)的虛擬模型，虛擬城市可以模擬真實(shí)環(huán)境中人、物、交通、環(huán)境等綜合事物的行為。根據(jù)城市基礎(chǔ)設(shè)施、交通、環(huán)境活動(dòng)的各種痕跡，虛擬城市模擬和各種智能城市服務(wù)記錄匯聚成城市大數(shù)據(jù)，推動(dòng)數(shù)字孿生城市的優(yōu)化發(fā)展。
結(jié)論：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展在相關(guān)領(lǐng)域有不同的應(yīng)用和目標(biāo)，但在某些領(lǐng)域相互交集或集成。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工廠、醫(yī)療設(shè)計(jì)、制造和教學(xué)培訓(xùn)中發(fā)揮著重要作用；數(shù)字孿生技術(shù)是物理世界和數(shù)字世界的整合，通過收集物理世界的各種數(shù)據(jù)，在數(shù)字世界中建立相應(yīng)的模型，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、模擬、預(yù)測(cè)和控制的整個(gè)生命周期，對(duì)智能水利、智能城市、智能地鐵、智能工廠、智能校園的發(fā)展具有重要價(jià)值。

審核編輯 黃宇