数字孪生和元宇宙是未来科技发展的两大赛道。数字孪生通过实时建模和仿真技术，提供对实体物体的优化和决策支持。元宇宙则创造了虚拟与现实世界相互连接的数字空间，实现了沉浸式体验和虚拟交互。数字孪生改善生产效率和运营，元宇宙改变社交、娱乐和工作方式。两者结合将创造更智能、沉浸式的虚拟环境，深刻影响未来生活。
1.工业制造赛道：这个赛道包括利用数字孪生技术对制造过程进行优化和改进。例如，通过创建数字孪生模型来模拟和优化生产线的运行，预测设备故障，提高生产效率和质量。
2.建筑与城市规划赛道：在建筑和城市规划领域，数字孪生可以应用于建筑物和城市的设计、模拟和优化。例如，通过数字孪生技术可以预测建筑物的能耗、性能和维护需求，优化城市交通规划和资源分配。
3.物流和供应链管理赛道：这个赛道涉及利用数字孪生技术来优化物流和供应链管理。例如，通过建立数字孪生模型可以实时跟踪和优化物流过程，提高物流效率、减少库存和降低成本。
4.虚拟社交和娱乐赛道：元宇宙提供了一个虚拟的社交和娱乐平台。在这个赛道中，人们可以创建虚拟身份，与其他用户进行交互、社交和合作，参与虚拟活动和娱乐体验。
5.虚拟会议和培训赛道：这个赛道涉及在元宇宙中举办虚拟会议和培训活动。人们可以在元宇宙中参加虚拟会议、进行虚拟培训，实现远程协作和学习。
6.虚拟零售和电子商务赛道：元宇宙为虚拟零售和电子商务提供了平台。在这个赛道中，用户可以在元宇宙中浏览和购买虚拟商品，参与虚拟商店和交易。
7.虚拟旅游和体验赛道：这个赛道涉及利用元宇宙实现虚拟旅游和体验。人们可以在元宇宙中参观虚拟景点、体验虚拟冒险，享受沉浸式的虚拟旅游体验。
这些赛道只是数字孪生和元宇宙项目的一部分，随着技术的发展和创新，还会出现更多新的应用赛道和项目。
数字孪生（Digital Twin）：数字孪生是指通过建立实体物体或系统的数字模型，实时收集、分析和应用数据，以模拟和优化实体的行为和性能。数字孪生可以用于监测、预测和优化实体的运行状态和效率。
元宇宙（Metaverse）：元宇宙是一个虚拟的多维度空间，由数字化的世界和现实世界交互而成。它是一个虚拟的、可扩展的环境，允许用户创建虚拟身份、进行社交互动、体验虚拟世界的内容和服务。
虚拟现实（Virtual Reality，VR）：虚拟现实是一种通过电脑技术创建的模拟环境，使用户可以与虚拟世界进行身临其境的交互和体验。通过佩戴VR头显和控制器，用户可以感受到与虚拟环境的视觉、听觉和触觉互动。
增强现实（Augmented Reality，AR）：增强现实是一种技术，将虚拟元素与现实世界进行叠加，通过智能手机、AR眼镜等设备呈现给用户。通过AR，用户可以在现实世界中看到虚拟对象、信息和互动。
混合现实（Mixed Reality，MR）：混合现实结合了虚拟现实和增强现实的元素，创造出将虚拟和现实内容无缝融合的体验。它允许用户与虚拟对象进行实时交互，并在真实环境中共存。
大数据（Big Data）：大数据是指规模庞大、多样化且快速增长的数据集合。在数字孪生和元宇宙项目中，大数据用于提供对实体物体、用户行为和环境的全面视图和分析，从而支持模拟、预测和决策。
传感器技术（Sensor Technology）：传感器技术用于感知和采集实体物体或环境的各种信息，例如温度、压力、位置等。在数字孪生和元宇宙项目中，传感器技术用于实时监测和获取数据，为数字模型提供准确的输入。
人工智能（Artificial Intelligence，AI）：人工智能是一种模拟和模仿人类智能的技术，包括机器学习、深度学习、自然语言处理等。在数字孪生和元宇宙项目中，人工智能用于分析和处理大数据，提供优化方案、自动化决策支持和智能交互。
沉浸式体验（Immersive Experience）：沉浸式体验是指通过虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、混合现实（MR）等技术，让用户在虚拟环境中感受身临其境的感觉。在元宇宙项目中，沉浸式体验提供了逼真的虚拟环境，使用户可以与虚拟世界进行互动和体验。
虚拟身份（Virtual Identity）：在元宇宙项目中，虚拟身份是用户在虚拟空间中所创建和扮演的角色或形象。通过虚拟身份，用户可以在元宇宙中与其他用户进行交互、社交和合作。
虚拟商品（Virtual Goods）：虚拟商品是指在元宇宙中存在的虚拟物品或服务，例如虚拟货币、虚拟房屋、虚拟装备等。用户可以使用虚拟货币购买虚拟商品，或通过虚拟活动获得。
雒冬梅 LUODONGMEI
数字孪生专家
软通动力集团副总裁
全国信标委智慧城市标准工作组城市数字孪生专题组组长
中国互联网协会数字孪生技术应用工作委员会副主任委员
中国城市科学研究学会数字孪生技术委员
全国智慧城市研究生科技研究生大赛评委
主持或参与的省级及以上教学改革、重点工程、重大科技攻关项目
序号
项目名称
项目类别
获批时间
授予部门
本人排名
基于全域时空信息的智能城市混合现实及推演技术
国家重点研发计划
2020年3月
科技部
数字孪生体系构建及应用示范
国家重点研发计划
2020年3月
科技部
海量智能感知数据实时接入及与空间模型智能匹配的方法与机制研究
国家重点研发计划
2020年11月
科技部
工业互联网平台应用创新推广中心项目
2020年工业互联网创新发展工程
2020年11月
工信部信息技术发展司
工业互联网标识解析基础软硬件协同开发平台
2020年工业互联网创新发展工程
2020年11月
工信部信息技术发展司
获得省部级以上科技、社科奖励情况
序号
获奖项目名称
奖励名称
奖励
等级
授奖单位
及国别
奖励年度
本人排名
重点企业碳排放监管系统
工业APP数字节能与环保成果转化奖
部级
中国
2022年
中关村领创空间
科技创新年度双创示范奖
部级
中国
2017年
水利水务领域的数智化应用
2022中国水务行业金禹奖·最佳应用奖
省级
中国
2022年
旗能电铝数字孪生系统
全国60强
省级
中国
2023年
云计算优秀解决方案/产品
CloudChina 2017云帆奖
部级
中国
2017年
「数字孪生工业元宇宙平台」
iSSMeta 是一款快速构建高质量孪生场景的工具。
孪生场景创建一般分三步：构建场景、编辑业务、调试发布。
场景构建阶段，iSSMeta模型库提供了包含城市、园区、建筑、工厂、室内等不同类型的大量环境模板。在细节方面，提供独立的植被、小品、公建、载具等八类数千种通用模型供开发者使用。
除内置模型外，iSSMeta的混合建模功能，支持将不同方式构建的模型很好地融合在一起，在呈现良好的视觉效果的同时满足不同用户精度的要求。其中就包括，适合于大规模场景生成的倾斜摄影模型，基于照片阵列的精细化模型，还有基于激光点云的高精度工业级模型。
基于GIS数据和建筑立面的自动建模是iSSMeta内置的一项建模技术，叫做Auto City。它只需要在地图上框选区域，系统就能创建该区域内的建筑白模。如果同时拥有建筑的立面照片，AC能够对白膜进行贴图，生成门、窗、柱、梁、脊、檐、女儿墙、空调外机等结构。
iSSMeta也支持Max、CAD、Pro E、Solid Work等工业级建模软件生成的模型。
iSSMeta的3D渲染模块支持光照、阴影、昼夜交替、阴晴雨雪的变化。场景中还支持自动行驶的车辆、具备简易AI的人流、吹拂花草树木的微风、潺潺流过的河水。这一切都是尽最大可能映射一个更真实的世界。
iSSMeta常规的业务逻辑基本已融入到其标准化组件库中。该库包含可视化、物联网、特效、通用功能、仿真计算等8个主要的分类。所有组件不仅有外观，还有各自内置的行为逻辑和数据处理能力。
左侧视频展示的就是构建一个建筑IOC场景的过程，通过放置模型，关联接口，该步骤需要授权，两步，即可构建一个数据驱动的IOC环境，实现回溯、监控、预测、告警等实用功能。设备信息直接通过连线的方式即可关联到数据可视化组件，实现大屏展示。
刚刚我们介绍的第二步、关联接口、仅仅拖拽一把钥匙到设备上，便完成了数据关联。那这个接口又是谁来实现的呢？是它，iSSMeta控制台，又叫iSSMeta Console。Console是iSSMeta Editor的能力中心，它具备HTTP请求、MQS推送、串并口通讯、驱动级直连等方式获取物联设备信息、并做标准化处理，最后以Key的形式传送给Editor。Console可编程的物联接口虽然接入了数百种IOT设备的数据，不过这只是它功能的八分之一。
Console提供数学解算器就包括矩阵运算、台劳展、傅里叶变换、假设检验、回归分析、数学规划、遗传退火、牛顿下山等几十种经典计算模型。另外还有互联网的负载均衡、物理学的反向动力、国网的潮流分析、人工智能的人脸识别、3D引擎的大规模地形、模拟仿真的有限元分析、工业控制的负反馈、流媒体的编解码。总而言之，Console是一朵能力非常强的云。
自定义业务逻辑方面，我们选择蓝图和LUA。蓝图通过连线的方式构建流程图完成逻辑处理。如图所示，这是一个处理高温报警并关联电磁阀动作的逻辑，简便和直观，简直是不二之选。
但是，当我们的仿真模块要解算这样一个函数时，蓝图就变成了这样，是不是有点要吐血。好的，打开代码编辑器，现在感觉好些了吧。
更令人惊喜的是，iSSMeta中两种逻辑编辑是互通的，刚刚编辑的边缘修正的函数，居然可以拽到蓝图中使用。完美！
自定义素材的支持是鉴定一款编辑器是否是玩具的重要标准，iSSMeta支持所有主流文件格式。
iSSMeta一键发布和百度网盘的分享一样，给你一个链接和二维码，你的客户扫码或者输入链接就能使用你发布的场景。图片展示的是我们项目中发布的一些案例，广州民科园，重庆保税港，华为生态，海淀水务，抚顺乐创，临沂制药，等等等等。
在Net Core支持下，iSSMeta项目的发布已基本上支持了苹果、安卓、鸿蒙等常见的平台，尤其是在window平台，本图展示的就是一个水务的项目在所有浏览器上运行的情况，当然，包括IE6，括IE6，IE6，6…。
iSSMeta现有思想基本功能：自动建模、孪生场景、模拟仿真和可视化展示。
我们认为数字孪生高级阶段的标志应该是现实环境的自动创建和映射，iSSMeta团队也一直坚持致力于自动建模技术的推进。
在前述的五类主流建模技术路线上，我们押注照片阵列和GIS立面。
在强大生态的支持下，iSSMeta平台结合自身业务需求，逐渐完成了GIS大规模地形，自动建筑、自动道路和可编程环境，四项实用的自动建模技术。这四项合在一起，基本可构建城市肉眼可见部分的主要元素。
当然，还有不可见的管网、电网、水质、风环境、空气质量会在后面的模拟仿真功能中陈述。
iSSMeta平台的孪生场景，项目已覆盖从城市到社区到园区到单体建筑到楼层到室内到设备，iSSMeta验证了所有颗粒度的孪生。iSSMeta的上下求索不会终止，更大的地球和更小的粒子，未来都会成为iSSMeta孪生的目标。孪生场景构建，映射现实世界当前的瞬态，并能在一定程度上回溯历史。iSSMeta链接City Sim平台，利用其强大的仿真计算能力，完成模拟、预警、预测，驱动孪生场景向前演化。
首先，iSSMeta不是模拟仿真软件。iSSMeta在仿真功能中的定位是仿真结果的呈现、验证和执行单元，承担部分仿真参数的可视化输入功能。
iSSMeta起源于我们为加速智慧园区项目推进而积累的一个个三维模型和功能组件，逐渐具备编辑器基本功能，直至在2.1版实现的全平台发布。iSSMeta经历了数以百计的项目考验，资产库中每一个预制件都最少经历过3个项目的磨砺，无论是美观、实用性、便利性、稳定性、安全性，均能与用户需求完美贴合。随着更多用户的加入，iSSMeta还在继续成长。
我们一直认为易用性是iSSMeta的制胜法宝。初代iSSMeta中，这主要表现在它发布后的项目可直接交付实施人员进行维护，从而节约研发成本和增加部门项目的吞吐量。直到有一天，iSSMeta Server显示iSSMeta Editor的日活已经连续一月超出了授权席位数十倍，我们才发现，有客户开始自己使用iSSMeta进行工作了。通过走访这些“开发者”和他们的项目，我们惊讶地发现，他们对业务的理解和实践的经验，直接吊打了iSSMeta的首席开发工程师。只要给与他们相对直观的编辑环境，项目的功能在他们手中就会大放异彩。
我们从来不认为易用性和灵活性可以兼得，那不符合科学。iSSMeta愿意为你负重前行，您只需要负责顶层设计，剩下的，交给iSSMeta。