结合使力多元数据,「模视元宇」建设新一代工程数字孪生引擎

04-20 15:01

文|刘年华


编辑|彭孝秋


多源异构数据整合是工程数字化领域的主要挑战。该项目涉及大量来自建筑、工程、运维等多个阶段的数据,包括BIM模型、GIS数据、实景数据、IoT数据等。这类数据种类繁多,来源广泛,如何将其统一起来,形成统一的数据服务,是行业面临的一大挑战。数据异构导致处理难度增加,影响数据的使用效率和项目的决策速度。


致力于开发工程数字孪生引擎和平台「模视元宇」,它是我国最早开展自主工程的双生引擎开发团队之一。现在,模视元宇开发了两种产品。


基于这两款产品,模视元宇服务了北京建筑设计研究院、水利部水利水电规划设计总院、中交集团、长江设计集团有限公司、上海建设工程、科大讯飞、合肥轨道、青岛地铁等200多家客户,涵盖智能建筑工地、机场数字化、智能园区等场景。



模视元宇


商品革命不仅仅是BIM


拥有近20年工程建设软件从业经验的模视元宇创始人薛友松,曾在中国建筑科学研究院工作,Autodesk。


作为BIM行业的老手,薛友松在提到BIM的时候忍不住叹了口气。起初,BIM在建筑行业的全面推广表明了其在改善建筑设计、施工和管理方面的巨大潜力。


不过,薛友松很快意识到,仅仅依靠BIM来应对日益复杂的建筑和城市规划挑战是不够的。如何处理和整合来自不同源头、不同格式的大量数据,是产品开发过程中的关键挑战。为了解决这个问题,薛友松建立了一个模拟元宇,开始探索将BIM与GIS相结合的概率,不断优化数据处理算法,探索新的数据存储和检索技术,以提高数据处理的效率和准确性。


模视元宇在这个转型过程中开发了Multiverse引擎和Vothing平台两种产品。


Multiverse引擎:促进多元数据结合

Multiverse以工程模型数据为核心,以自我设计模型数据类型为基础,为行业应用提供跨平台情景构建和3D渲染服务。R&DMultiverse更注重数据整合和高效渲染。Multiverse通过结合双生全要素数据,尤其是工程模型和模拟模型数据,创建了一个统一的数据框架,使不同来源的数据在同一个平台上得到处理和显示。


这种数据融合的能力极大地扩大了数字孪生的应用范围,使其不仅可以应用于单一建筑或项目,还可以应用于更大规模的城市和区域规划。Multiverse通过流动数据处理和高效渲染技术,保证了即使是大规模的数字孪生模型也能快速、准确地输入和显示,满足了行业对即时、高精度数字孪生应用的需求。


Vothing平台:帮助用户建立数字货币

Vothing基于Multiverse引擎,为用户提供数字孪生资产管理方案的一体化工程,结合IOT、工程模型(BIM、GIS、真实场景,模拟模拟)、 支持BI的业务数据、元数据等、三维可视化场景构建。


Vothing以实现资产数字化为目标,将物理世界与双胞胎世界联系起来,构建面向工程全生命使用的双胞胎资产基础,结合低代码双胞胎情景编辑器,管理和整合工程模型数据、IOT数据、元数据、业务数据和模拟模拟数据,快速实现可视化情景构建。


薛友松逐渐意识到,真正的数字孪生不仅仅是对现实世界的准确复制,更重要的是利用这些双生模型来预测和模拟未来可能发生的事件。


薛友松告诉36Kr,模拟元宇将更加关注模拟模拟技术,探索如何将复杂的物理、化学和人类活动纳入数字孪生模型。虽然这项探索充满了挑战,但它为数字孪生技术的发展开辟了新的方向,扩大了其在城市规划、灾害预防和资源管理领域的应用潜力。



模视元宇的核心目标是在2024年推出创新商品。该产品必须具有更合理的数据类型设计,处理异构数据的组合问题,并能有效地渲染,保证用户的测试体验。市场定位不仅仅局限于可视化展示,更注重统一数据基础的建设,建立统一的数据类型、数据服务和数据更新机制。基于数据底座,创建多端渲染方案,既能满足高真实渲染,又能满足高并发使用。


对于未来,模拟元宇更注重产品本身的技术深度和行业影响力,而不是将经济利润作为唯一的评价指标。模拟元宇希望对比一下Techsoft 像3D这样的商品,甚至小团队也可以通过专注和深入的技术投入,在全球范围内建立商品声誉。


拥抱开源生态,探索新的可能性


数字双胞胎是一个非常复杂的系统。近年来,数字双胞胎的重点是可视化,积累了大量,促进了数字双胞胎产业的发展。然而,到目前为止,简单的可视化已经不能满足客户的需求,也不能体现数字双胞胎的核心价值。


如果你想建立一个真正的数字双胞胎,涉及的知识领域和技术体系极其复杂,仅仅依靠一个或几个企业是很难实现如此巨大的投资的。因此,有必要利用开源生态的力量,站在巨人的肩膀上,探索产业化的应用。


以数据基础建设为例。模拟模拟数据的集成涉及的领域非常专业复杂,需要大量的行业专家和IT人员长期投资,需要大量的实践和测试才能实现。在这种情况下,与其一个团队研究,不如更好地利用开源社区的力量。


在数字孪生领域,技术路线的选择直接关系到产品能力的天花板。目前很多主要推广可视化效果的公司,在视觉表现上有一定的优势,可以通过UE、Unity等游戏引擎提供令人印象深刻的渲染效果。


然而,游戏引擎的设计决定了它的数据处理和表达不完全适合工程思维和工程模型数据类型的需求。为了达到可视化的效果,很多企业在使用和交互上尽可能匹配工程模型数据的引擎和更多的模式化,其实是一种有点舍本逐末的做法。


在数据的基础上,选择合适的渲染引擎来表达数据,合理的流程做法应该是先完成数据的统一。当然,目前还有大量的双生应用,目的是可视化、大屏幕展示,这些关键问题已经淡化。这样就直接导致了目前双生使用的“影视化”、“游戏化”,大量依靠人工制作效果,无法实现数据的自动集成、安装和更新,限制了数字双胞胎的使用场景和深度应用,使市场对数字双胞胎产生负面看法,质疑其真正价值。


经过多年的发展,围绕游戏引擎的数据和渲染能力搭建数字孪生平台已经接近被证伪。目前市场上有大量的数字孪生公司,他们的业务核心是依靠大量的人工建模和场景,而不是深入数字孪生的深水区。归根结底,一方面是市场和生存的压力;另一方面,游戏引擎的数据类型设计和数据与渲染的深度绑定束缚了每个人的手脚。


为使产品有更高的上限,模视元宇决定拥抱开源,选择了更开放、更灵活的技术开发路线。


薛友松说,探索开源框架和数据标准是一个逐渐深入的过程。只有随着知识和工程积累的增加,我们才能越来越意识到其中的价值和微妙之处。事实上,许多现有的问题已经在开源框架中得到了很好的解决。然而,由于从业者渴望做项目,他们没有很好地探索和投资,他们经常重复别人现有的工作。



通过整合开源生态,利用国际标准的数据类型和开源框架库,从业者可以更好地控制其技术栈,使其更好地满足数据类型的多样化、大规模数据处理和实时更新等工程数字孪生的具体需求。开源生态不仅提供了高度定制化的能力,还促进了知识共享和技术创新,有利于在不断变化的技术领域保持竞争力。


比如glTF(Khronos)、OpenUSD(AOUSD)这些标准格式及其背后的组织已经积累了大量的数据互操作性、高效性、渲染表达和生态建设。因此,模拟元宇倾向于研究如何利用和扩展这些现有的、经过验证的格式和框架,以支持工程应用和城市数据的高效渲染和管理。


开发跨代商品,实现市场升级


近几年来,许多BIM公司承受着行业的压力,开始寻求转型的机会。


薛友松告诉36Kr,在2021-2022年期间,由于整个行业的压力,公司的业务也出现了一定程度的下滑。然而,当时做出了一个艰难但正确的决定:致力于产品研发,而不是项目承接。项目收入往往伴随着较高的不确定性和较大的支付压力,通过打磨产品寻求突破更符合公司的市场定位。


由于团队的集中努力和Multiverse引擎的推出,这一策略在2023年初取得了显著成效,公司的市场表现也有所回升。与同行相比,模拟元宇的产品得到了市场的普遍认可。


在行业竞争和市场挑战面前,模视元宇更注重自身的关键技术,通过技术创新为用户提供更有价值的服务。


薛友松表示,模视元宇不会打价格战,使得行业生态持续恶化。



面对BIM领域价格战的恶性竞争,模视元宇选择了一条更加注重产品质量和技术创新的道路,全力开发具有跨世代感觉的新产品。我们希望通过这种方式突破行业瓶颈,区别于传统的BIM公司,实现高质量的发展。


虽然营销团队规模相对较小,但模拟元宇一直坚持让用户体验和测试产品。这种以用户为导向的开发方式有利于产品的不断改进和市场口碑的建设。


薛友松坚信,在R&D创新产品的早期阶段,不需要庞大的团队,而是需要一群具有共同目标、能够快速迭代和验证新想法的精英R&D部门。以Multiverse为例,该产品的核心开发约为10人。


融资方面,2023年模拟元宇接近与国有资产达成投资协议,但考虑到当前的市场环境和当前的需求,公司暂停了这一进程,选择更加注重产品和技术的探索和研发。新技术市场验证完成后,模拟元宇将集中资源,在方向更明确后寻求进一步发展。


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