跨界賦能，Unity實(shí)時(shí)3D技術(shù)助力數(shù)字孿生落地

文|齊健

智能制造新概念飛速發(fā)展的今天，越來越多的企業(yè)將數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)、ARVR等智能制造相關(guān)技術(shù)引入實(shí)際生產(chǎn)，真正在業(yè)務(wù)流程中開展智能制造實(shí)踐。調(diào)研公司Forrester在2020年4月發(fā)布的一項(xiàng)研究顯示，55%的制造業(yè)和AEC行業(yè)（建筑、工程和施工）企業(yè)計(jì)劃在未來兩年內(nèi)，在企業(yè)中推廣包括虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）在內(nèi)的實(shí)時(shí)3D技術(shù)。同時(shí)，鑒于目前僅有19%的受訪公司正在創(chuàng)建VR/AR相關(guān)的虛擬體驗(yàn)，實(shí)時(shí)3D技術(shù)的技術(shù)采用率正逐步走向變革的臨界點(diǎn)。

在數(shù)字孿生概念和ARVR技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，需要強(qiáng)大的可視化設(shè)備、視覺技術(shù)和3D技術(shù)的支持。由此，隨著應(yīng)用場(chǎng)景的拓展，制造企業(yè)對(duì)可視化軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施的需求也日益迫切，越來越多的制造、汽車、工程建設(shè)和軌道交通行業(yè)用戶開始發(fā)掘3D顯示技術(shù)與其行業(yè)需求的結(jié)合點(diǎn)。

Unity是全球范圍內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的實(shí)時(shí)內(nèi)容開發(fā)平臺(tái)之一，為眾多游戲、汽車、建筑工程和影視動(dòng)畫等領(lǐng)域的開發(fā)者提供了強(qiáng)大且易用的工具。一直以來Unity植根游戲和影視動(dòng)畫行業(yè)，持續(xù)推進(jìn)實(shí)時(shí)3D技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，而隨著3D應(yīng)用工具鏈的日臻完善，Unity也正在突破次元壁，在多個(gè)非游戲領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

突破次元壁，Unity布局多個(gè)實(shí)體行業(yè)

日前，以“創(chuàng)新思，享未來”為主題的中國(guó)Unity技術(shù)大會(huì)在線上召開，Unity總裁兼首席執(zhí)行官John Riccitiello、大中華區(qū)總裁兼全球資深副總裁張俊波，以及全球產(chǎn)品管理副總裁Andrew Bowell，全球資深副總裁Dave Rhodes等高管在主題演講中與線上觀眾分享了Unity全球和中國(guó)業(yè)務(wù)發(fā)展策略，最新成熟技術(shù)及2021年技術(shù)路線圖等內(nèi)容，發(fā)布了Made with Unity中國(guó)榜單2020年度獎(jiǎng)項(xiàng)最終獲獎(jiǎng)名單，并介紹了Unity技術(shù)在制造業(yè)、AEC行業(yè)以及軌道交通等領(lǐng)域的創(chuàng)新突破和應(yīng)用案例。

“隨著技術(shù)和工具鏈的不斷完善，Unity實(shí)時(shí)3D技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景不斷擴(kuò)展，為汽車、制造、工程建設(shè)以及廣告創(chuàng)意等行業(yè)解鎖了不少新的數(shù)字化體驗(yàn)。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新，Unity正在嘗試打開更多行業(yè)、領(lǐng)域的邊界。在過去一年里面，我們看到原本基于游戲行業(yè)的實(shí)時(shí)3D技術(shù)在工業(yè)以及更多領(lǐng)域得到了長(zhǎng)足地發(fā)展，為客戶提供了新技術(shù)的價(jià)值。”Unity大中華區(qū)總裁張俊波表示，Unity實(shí)時(shí)3D技術(shù)可以幫助工業(yè)數(shù)字化達(dá)到一個(gè)新的技術(shù)高度。它可以大幅減少新產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間，賦能產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)降低成本的效果。

近年來，在非游戲領(lǐng)域，Unity先后參與了眾多行業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目的規(guī)劃與實(shí)施，其中包括上海國(guó)際汽車城建設(shè)，香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)的數(shù)字孿生模型，廣汽本田3D交互虛擬游戲發(fā)布會(huì)，以及海爾卡奧斯COSMOPlat工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

在Unity和上海國(guó)際汽車城的合作中，Unity基于云計(jì)算的架構(gòu)平臺(tái)，真實(shí)還原了全安亭區(qū)域100平方公里的道路場(chǎng)景，給整車廠和自動(dòng)駕駛公司提供了復(fù)雜的模擬仿真測(cè)試環(huán)境。這套測(cè)試環(huán)境可以同時(shí)測(cè)試上百萬種真實(shí)路況中很難碰到的極端場(chǎng)景，大大地提高了自動(dòng)駕駛的研發(fā)效率，提升了自動(dòng)駕駛汽車的安全性。這套道路環(huán)境模擬場(chǎng)景，也為相關(guān)行業(yè)建立了一個(gè)高度可復(fù)制的樣板式案例。

“在建筑領(lǐng)域，我最喜歡討論的案例就是香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)。”Unity總裁兼首席執(zhí)行官John Riccitiello介紹說，Unity幫助香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)創(chuàng)建了一個(gè)數(shù)字孿生機(jī)場(chǎng)模型，從整個(gè)機(jī)場(chǎng)的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備中提取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，將這些海量的BIM數(shù)據(jù)通過Unity進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染。讓所有人都可以通過移動(dòng)端、終端在網(wǎng)頁上對(duì)物聯(lián)網(wǎng)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)訪問，大大提升了實(shí)時(shí)運(yùn)行效率、服務(wù)能力和預(yù)測(cè)性維護(hù)能力，為機(jī)場(chǎng)運(yùn)行、乘客體驗(yàn)和未來的建設(shè)規(guī)劃，提供了更準(zhǔn)確的建議。此外，Unity還支持機(jī)場(chǎng)構(gòu)建了一整套自動(dòng)化數(shù)據(jù)工具鏈，把場(chǎng)景更新的時(shí)間從幾個(gè)月縮短到幾個(gè)小時(shí)。

在2020年全球疫情的影響下，很多廠商將新品發(fā)布會(huì)搬到了線上。2020年年中，廣汽本田第四代飛度借助Unity云渲染技術(shù)推出了一場(chǎng)3D交互虛擬游戲發(fā)布會(huì)，不僅給觀眾提供了精致的虛擬世界、逼真的新車模型和身臨其境般的試駕體驗(yàn)，而且在PC和移動(dòng)端都只需幾秒鐘即可打開，帶來更加流暢、沉浸式的體驗(yàn)。此應(yīng)用也在Unity的Made with Unity中國(guó)榜單中獲得了2020年度最佳工業(yè)應(yīng)用獎(jiǎng)。

在制造行業(yè)，Unity與海爾智能研究院達(dá)成合作，在海爾卡奧斯 COSMOPlat 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)之上，為其工業(yè)解決方案帶來在研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、驗(yàn)證等環(huán)節(jié)的數(shù)字孿生優(yōu)勢(shì)。結(jié)合傳感器采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，打造了一套完全柔性的智能制造示范線。這之中Unity提供了構(gòu)建數(shù)字孿生三維世界的通用工具與平臺(tái)，幫助企業(yè)搭建了從數(shù)字化到數(shù)字孿生的橋梁。在使用階段，制造廠商可基于數(shù)字孿生模型進(jìn)行產(chǎn)線的預(yù)測(cè)和預(yù)警，在數(shù)據(jù)分析之上，對(duì)零件進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)，或?qū)π枰薷牡念A(yù)案進(jìn)行模擬，在完成測(cè)試及維護(hù)后，直接上傳到實(shí)際產(chǎn)線及系統(tǒng)中，達(dá)到通過虛擬來控制真實(shí)的效果。

Unity技術(shù)賦能企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

Unity的數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，在過去的12個(gè)月中，由Unity創(chuàng)作者開發(fā)的應(yīng)用月下載量高達(dá)30億，月活開發(fā)者數(shù)量超過150萬。Unity開發(fā)者已經(jīng)成為一類規(guī)模龐大的特定開發(fā)人群，Unity支持世界上絕大部分主流的VR和AR設(shè)備，超過60%的VR、AR內(nèi)容是基于Unity開發(fā)的。

在工業(yè)領(lǐng)域，Unity具備豐富的產(chǎn)品系列，首先是Unity的核心產(chǎn)品Unity Pro，它是一個(gè)非常開放靈活的通用創(chuàng)作工具和引擎平臺(tái)，Unity的整個(gè)產(chǎn)品線其實(shí)都是圍繞著Unity Pro進(jìn)行的拓展，這也最大化地保證了Unity技術(shù)的連貫性和一致性。Unity圍繞Unity Pro推出了眾多面向垂直領(lǐng)域的產(chǎn)品工具以及經(jīng)過Unity驗(yàn)證的合作伙伴提供的解決方案產(chǎn)品。

Reflect是一款面向建筑行業(yè)人員的產(chǎn)品，通過Reflect用戶可以將Revit、Sketch up和Navisworks等行業(yè)軟件當(dāng)中構(gòu)建的BIM數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Unity當(dāng)中，并建立實(shí)時(shí)同步的數(shù)據(jù)鏈接，在以此為基礎(chǔ)構(gòu)建各個(gè)平臺(tái)上的沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)評(píng)審等實(shí)時(shí)BIM應(yīng)用。

ArtEngine是面向藝術(shù)家和設(shè)計(jì)師的一款產(chǎn)品工具，利用AI技術(shù)，它可以高度自動(dòng)化和智能的幫助用戶進(jìn)行真實(shí)物體材質(zhì)數(shù)據(jù)的采集和制作，這對(duì)于提升數(shù)字孿生應(yīng)用和真實(shí)世界的一致性有著重要的作用。

MARS是Unity面向AR開發(fā)者提供的一套開發(fā)工具，它可以幫助用戶更加方便高效地開發(fā)和真實(shí)物理空間結(jié)合的AR應(yīng)用，很多數(shù)字孿生可以借此和真實(shí)物理空間進(jìn)行連接。

Furioos是Unity推出的云渲染平臺(tái)，可以幫助用戶將數(shù)字孿生模型發(fā)布到任何設(shè)備或者嵌入到任何網(wǎng)頁當(dāng)中，隨時(shí)隨地訪問，不受計(jì)算和渲染能力的制約。

Simulation是可以支持百萬級(jí)并發(fā)的云計(jì)算平臺(tái)，用來生成機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練作需要的數(shù)據(jù)，也可以用與AI算法的測(cè)試和驗(yàn)證，對(duì)于很多模擬仿真應(yīng)用來講又很大的價(jià)值。

Forma是一款面向市場(chǎng)和銷售應(yīng)用快速生成產(chǎn)品展示內(nèi)容的工具。導(dǎo)入產(chǎn)品模型、設(shè)定環(huán)境、鏡頭和交互參數(shù)，用戶可以導(dǎo)出各種格式的素材，也可以作為交互程序發(fā)布到各種平臺(tái)上，在最短的時(shí)間不用編碼就可以達(dá)到極酷炫的產(chǎn)品效果。

同時(shí)，Unity還與很多合作伙伴共同推出了針對(duì)不同行業(yè)的便捷工具。Pixzy可以幫助用戶對(duì)CAD格式數(shù)據(jù)以及非常復(fù)雜的網(wǎng)格和點(diǎn)云模型進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)化、修補(bǔ)和輕量化，使得這些來自于真實(shí)世界的數(shù)據(jù)能夠更好地適應(yīng)數(shù)字孿生模型的應(yīng)用與開發(fā)；Prespective為Unity工具和自動(dòng)化設(shè)備、軟件架起了一座溝通的橋梁，通過這個(gè)工具包，用戶可以連接各種主流的工業(yè)數(shù)據(jù)協(xié)議，對(duì)接各種工業(yè)軟件，并進(jìn)行復(fù)雜精確的仿真模擬，構(gòu)建面向虛擬原型、智慧產(chǎn)線和數(shù)字工廠等的數(shù)字孿生應(yīng)用；INTERACT是一個(gè)通過圖形化界面構(gòu)建評(píng)審、培訓(xùn)以及維護(hù)等VR應(yīng)用的工具包，它支持各種CAD模型的高效導(dǎo)入，精確的物理模擬還提供預(yù)設(shè)的人因工程的評(píng)估模塊；Pacelab WEAVR是專注于構(gòu)建VR沉浸式培訓(xùn)應(yīng)用，它包含創(chuàng)作工具、管理后臺(tái)和播放前端等全套工具鏈，使用戶可以高效構(gòu)建和發(fā)布企業(yè)所需的VR虛擬在線培訓(xùn)內(nèi)容，并且通過后臺(tái)進(jìn)行有效的內(nèi)容管理和運(yùn)營(yíng)監(jiān)控；Stage是一個(gè)實(shí)時(shí)3D虛擬會(huì)議工具包，幫助用戶在數(shù)字孿生應(yīng)用中引入可以真實(shí)互動(dòng)的虛擬會(huì)議功能，其提供了完整的前端工具、管理后臺(tái)以及預(yù)置的環(huán)境、虛擬人物和交互模塊資源庫(kù)，大幅簡(jiǎn)化了此類應(yīng)用的開發(fā)流程。

在提供多樣化工具的同時(shí)，Unity還為用戶提供專業(yè)的Unity解決方案團(tuán)隊(duì)。在場(chǎng)景開發(fā)過程中，用戶可以根據(jù)自身情況選擇，利用企業(yè)內(nèi)部的專家和研發(fā)團(tuán)隊(duì)，通過使用Unity的軟件產(chǎn)品開發(fā)和構(gòu)建數(shù)字孿生應(yīng)用。也可以借力Unity的解決方案團(tuán)隊(duì)，直接構(gòu)建專屬的定制化的數(shù)字孿生應(yīng)用。