跨界赋能，Unity实时3D技术助力数字孪生落地

文|齐健

智能制造新概念飞速发展的今天，越来越多的企业将数字孪生、物联网、ARVR等智能制造相关技术引入实际生产，真正在业务流程中开展智能制造实践。调研公司Forrester在2020年4月发布的一项研究显示，55%的制造业和AEC行业（建筑、工程和施工）企业计划在未来两年内，在企业中推广包括虚拟现实（VR）和增强现实（AR）在内的实时3D技术。同时，鉴于目前仅有19%的受访公司正在创建VR/AR相关的虚拟体验，实时3D技术的技术采用率正逐步走向变革的临界点。

在数字孪生概念和ARVR技术的实际应用场景中，需要强大的可视化设备、视觉技术和3D技术的支持。由此，随着应用场景的拓展，制造企业对可视化软硬件基础设施的需求也日益迫切，越来越多的制造、汽车、工程建设和轨道交通行业用户开始发掘3D显示技术与其行业需求的结合点。

Unity是全球范围内应用最为广泛的实时内容开发平台之一，为众多游戏、汽车、建筑工程和影视动画等领域的开发者提供了强大且易用的工具。一直以来Unity植根游戏和影视动画行业，持续推进实时3D技术的研发与应用，而随着3D应用工具链的日臻完善，Unity也正在突破次元壁，在多个非游戏领域发挥重要作用。

突破次元壁，Unity布局多个实体行业

日前，以“创新思，享未来”为主题的中国Unity技术大会在线上召开，Unity总裁兼首席执行官John Riccitiello、大中华区总裁兼全球资深副总裁张俊波，以及全球产品管理副总裁Andrew Bowell，全球资深副总裁Dave Rhodes等高管在主题演讲中与线上观众分享了Unity全球和中国业务发展策略，最新成熟技术及2021年技术路线图等内容，发布了Made with Unity中国榜单2020年度奖项最终获奖名单，并介绍了Unity技术在制造业、AEC行业以及轨道交通等领域的创新突破和应用案例。

“随着技术和工具链的不断完善，Unity实时3D技术的应用场景不断扩展，为汽车、制造、工程建设以及广告创意等行业解锁了不少新的数字化体验。通过不断的技术创新，Unity正在尝试打开更多行业、领域的边界。在过去一年里面，我们看到原本基于游戏行业的实时3D技术在工业以及更多领域得到了长足地发展，为客户提供了新技术的价值。”Unity大中华区总裁张俊波表示，Unity实时3D技术可以帮助工业数字化达到一个新的技术高度。它可以大幅减少新产品进入市场的时间，赋能产品的整个生命周期，帮助企业实现降低成本的效果。

近年来，在非游戏领域，Unity先后参与了众多行业应用项目的规划与实施，其中包括上海国际汽车城建设，香港国际机场的数字孪生模型，广汽本田3D交互虚拟游戏发布会，以及海尔卡奥斯COSMOPlat工业互联网平台。

在Unity和上海国际汽车城的合作中，Unity基于云计算的架构平台，真实还原了全安亭区域100平方公里的道路场景，给整车厂和自动驾驶公司提供了复杂的模拟仿真测试环境。这套测试环境可以同时测试上百万种真实路况中很难碰到的极端场景，大大地提高了自动驾驶的研发效率，提升了自动驾驶汽车的安全性。这套道路环境模拟场景，也为相关行业建立了一个高度可复制的样板式案例。

“在建筑领域，我最喜欢讨论的案例就是香港国际机场。”Unity总裁兼首席执行官John Riccitiello介绍说，Unity帮助香港国际机场创建了一个数字孪生机场模型，从整个机场的物联网（IoT）设备中提取实时数据，将这些海量的BIM数据通过Unity进行实时渲染。让所有人都可以通过移动端、终端在网页上对物联网信息进行实时访问，大大提升了实时运行效率、服务能力和预测性维护能力，为机场运行、乘客体验和未来的建设规划，提供了更准确的建议。此外，Unity还支持机场构建了一整套自动化数据工具链，把场景更新的时间从几个月缩短到几个小时。

在2020年全球疫情的影响下，很多厂商将新品发布会搬到了线上。2020年年中，广汽本田第四代飞度借助Unity云渲染技术推出了一场3D交互虚拟游戏发布会，不仅给观众提供了精致的虚拟世界、逼真的新车模型和身临其境般的试驾体验，而且在PC和移动端都只需几秒钟即可打开，带来更加流畅、沉浸式的体验。此应用也在Unity的Made with Unity中国榜单中获得了2020年度最佳工业应用奖。

在制造行业，Unity与海尔智能研究院达成合作，在海尔卡奥斯 COSMOPlat 工业互联网平台之上，为其工业解决方案带来在研发、设计、生产、验证等环节的数字孪生优势。结合传感器采集的实时数据，打造了一套完全柔性的智能制造示范线。这之中Unity提供了构建数字孪生三维世界的通用工具与平台，帮助企业搭建了从数字化到数字孪生的桥梁。在使用阶段，制造厂商可基于数字孪生模型进行产线的预测和预警，在数据分析之上，对零件进行预测性维护，或对需要修改的预案进行模拟，在完成测试及维护后，直接上传到实际产线及系统中，达到通过虚拟来控制真实的效果。

Unity技术赋能企业数字化转型

Unity的数据调查显示，在过去的12个月中，由Unity创作者开发的应用月下载量高达30亿，月活开发者数量超过150万。Unity开发者已经成为一类规模庞大的特定开发人群，Unity支持世界上绝大部分主流的VR和AR设备，超过60%的VR、AR内容是基于Unity开发的。

在工业领域，Unity具备丰富的产品系列，首先是Unity的核心产品Unity Pro，它是一个非常开放灵活的通用创作工具和引擎平台，Unity的整个产品线其实都是围绕着Unity Pro进行的拓展，这也最大化地保证了Unity技术的连贯性和一致性。Unity围绕Unity Pro推出了众多面向垂直领域的产品工具以及经过Unity验证的合作伙伴提供的解决方案产品。

Reflect是一款面向建筑行业人员的产品，通过Reflect用户可以将Revit、Sketch up和Navisworks等行业软件当中构建的BIM数据导入到Unity当中，并建立实时同步的数据链接，在以此为基础构建各个平台上的沉浸式虚拟现实评审等实时BIM应用。

ArtEngine是面向艺术家和设计师的一款产品工具，利用AI技术，它可以高度自动化和智能的帮助用户进行真实物体材质数据的采集和制作，这对于提升数字孪生应用和真实世界的一致性有着重要的作用。

MARS是Unity面向AR开发者提供的一套开发工具，它可以帮助用户更加方便高效地开发和真实物理空间结合的AR应用，很多数字孪生可以借此和真实物理空间进行连接。

Furioos是Unity推出的云渲染平台，可以帮助用户将数字孪生模型发布到任何设备或者嵌入到任何网页当中，随时随地访问，不受计算和渲染能力的制约。

Simulation是可以支持百万级并发的云计算平台，用来生成机器学习训练作需要的数据，也可以用与AI算法的测试和验证，对于很多模拟仿真应用来讲又很大的价值。

Forma是一款面向市场和销售应用快速生成产品展示内容的工具。导入产品模型、设定环境、镜头和交互参数，用户可以导出各种格式的素材，也可以作为交互程序发布到各种平台上，在最短的时间不用编码就可以达到极酷炫的产品效果。

同时，Unity还与很多合作伙伴共同推出了针对不同行业的便捷工具。Pixzy可以帮助用户对CAD格式数据以及非常复杂的网格和点云模型进行自动转化、修补和轻量化，使得这些来自于真实世界的数据能够更好地适应数字孪生模型的应用与开发；Prespective为Unity工具和自动化设备、软件架起了一座沟通的桥梁，通过这个工具包，用户可以连接各种主流的工业数据协议，对接各种工业软件，并进行复杂精确的仿真模拟，构建面向虚拟原型、智慧产线和数字工厂等的数字孪生应用；INTERACT是一个通过图形化界面构建评审、培训以及维护等VR应用的工具包，它支持各种CAD模型的高效导入，精确的物理模拟还提供预设的人因工程的评估模块；Pacelab WEAVR是专注于构建VR沉浸式培训应用，它包含创作工具、管理后台和播放前端等全套工具链，使用户可以高效构建和发布企业所需的VR虚拟在线培训内容，并且通过后台进行有效的内容管理和运营监控；Stage是一个实时3D虚拟会议工具包，帮助用户在数字孪生应用中引入可以真实互动的虚拟会议功能，其提供了完整的前端工具、管理后台以及预置的环境、虚拟人物和交互模块资源库，大幅简化了此类应用的开发流程。

在提供多样化工具的同时，Unity还为用户提供专业的Unity解决方案团队。在场景开发过程中，用户可以根据自身情况选择，利用企业内部的专家和研发团队，通过使用Unity的软件产品开发和构建数字孪生应用。也可以借力Unity的解决方案团队，直接构建专属的定制化的数字孪生应用。