信息爆發(fā)時(shí)代的當(dāng)今社會(huì)，從來(lái)不缺乏科技新概念。每年都有新熱點(diǎn)推出，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、VR(虛擬現(xiàn)實(shí))、AR(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))、區(qū)塊鏈、人工智能、數(shù)字孿生、5G(第五代移動(dòng)通信技術(shù))等新名詞層出不窮?？萍紕?chuàng)新不僅給社會(huì)發(fā)展帶來(lái)巨大推動(dòng)力，也對(duì)人類(lèi)社會(huì)乃至人類(lèi)本身的演進(jìn)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。
VR行業(yè)經(jīng)過(guò)2015年至2016年的暴熱、2017年至2018年的冷靜，其浮躁的泡沫已被擠壓干凈，留下來(lái)一批堅(jiān)定務(wù)實(shí)的企業(yè)，扎實(shí)推進(jìn)VR技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。VR不僅是指頭盔式眼鏡，而是泛指基于3D(三維)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的虛擬場(chǎng)景或應(yīng)用內(nèi)容的全新交互體驗(yàn)方式。
VR代表了虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)、3D視覺(jué)等豐富的產(chǎn)品及應(yīng)用形態(tài)。5G作為可期待的新一代通信技術(shù)，其基礎(chǔ)設(shè)施正加速建設(shè)，商用化進(jìn)程已日益逼近，也為IOT(物聯(lián)網(wǎng))、VR應(yīng)用普及起到了推波助瀾的作用。
每一次媒介革新都將使內(nèi)容產(chǎn)業(yè)進(jìn)行重構(gòu)，也將對(duì)IT產(chǎn)業(yè)、信息消費(fèi)、社會(huì)生活產(chǎn)生深刻影響。繼報(bào)刊、電視、互聯(lián)網(wǎng)、智能手機(jī)作為主流媒介之后，VR是又一次媒介的重大革新。這次革新絕不止于VR技術(shù)的孤立使用，而是與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、IOT、人工智能以及5G等下一代ICT(信息和通信技術(shù))實(shí)現(xiàn)融合。
每一次人類(lèi)社會(huì)組織形式的升級(jí)和變革，也將反過(guò)來(lái)拉動(dòng)科技創(chuàng)新發(fā)展，以有效解決新問(wèn)題。從部落、村鎮(zhèn)、城邦發(fā)展到現(xiàn)代都市，進(jìn)一步演進(jìn)到數(shù)字城市、智慧城市，城市規(guī)模越來(lái)越大，大城市病日益嚴(yán)重，快速發(fā)展的新一代ICT，正在鋪就一條更加有效的城市治理之路
數(shù)字孿生--智慧城市發(fā)展必然趨勢(shì)
2008年，IBM公司提出智慧地球理念，觸發(fā)了各國(guó)政府智慧城市建設(shè)，積極探索可持續(xù)發(fā)展的城市治理模式。自2010年以來(lái)，我國(guó)在住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、國(guó)家發(fā)改委、工信部、科技部等多個(gè)部委進(jìn)行試點(diǎn)的城市已超過(guò)500個(gè)。這些試點(diǎn)城市主要以IT(信息技術(shù))基礎(chǔ)設(shè)施、信息化平臺(tái)建設(shè)為主，取得了一些階段性成果，但并未形成質(zhì)的躍升。
2016年，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于深入推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的若干意見(jiàn)》。城鎮(zhèn)化建設(shè)作為重大創(chuàng)新和投資的驅(qū)動(dòng)力，已成為重要的國(guó)家戰(zhàn)略。建設(shè)智慧城市，首先要把城市的數(shù)字模型構(gòu)建出來(lái)，以實(shí)現(xiàn)物理城市與數(shù)字城市之間虛實(shí)映射和實(shí)時(shí)交互的融合機(jī)制，即為數(shù)字孿生城市。數(shù)字孿生是建設(shè)智慧城市的前提條件。運(yùn)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能、智能硬件、AR/VR等新技術(shù)，可建立起全域感知、萬(wàn)物互聯(lián)、泛在計(jì)算、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、算法輔助決策的強(qiáng)大管理支撐平臺(tái)，惟此才能實(shí)現(xiàn)《國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014~2020年)》確立的新型智慧城市建設(shè)目標(biāo)--
信息網(wǎng)絡(luò)寬帶化:推進(jìn)光纖到戶(hù)和“光進(jìn)銅退”，實(shí)現(xiàn)光纖網(wǎng)絡(luò)基本覆蓋城市家庭，加快4G/5G在城市公共區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，提升網(wǎng)絡(luò)接入水平。
規(guī)劃管理信息化:發(fā)展數(shù)字化城市管理，建立城市統(tǒng)一的地理空間信息平臺(tái)和公共信息平臺(tái)，統(tǒng)籌推進(jìn)城市規(guī)劃、國(guó)土利用、城市管網(wǎng)、園林綠化、環(huán)境保護(hù)等市政基礎(chǔ)設(shè)施管理的數(shù)字化和精準(zhǔn)化。
基礎(chǔ)設(shè)施智能化:發(fā)展智能交通、智能電網(wǎng)、智能水務(wù)、智能管網(wǎng)、智能建筑，實(shí)現(xiàn)城市秩序、應(yīng)急處理、綠色節(jié)能的智能化管控。
公共服務(wù)便捷化:建立跨部門(mén)跨地區(qū)業(yè)務(wù)協(xié)同、共建共享的信息服務(wù)體系，創(chuàng)新發(fā)展教育、就業(yè)、社保、養(yǎng)老、醫(yī)療以及文化的服務(wù)模式。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)代化:加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)信息化改造，推進(jìn)制造業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)變，積極發(fā)展信息服務(wù)業(yè)、電商和物流業(yè)信息化集成發(fā)展，創(chuàng)新培育新型業(yè)態(tài)。
社會(huì)治理精細(xì)化:在市場(chǎng)監(jiān)督、環(huán)境監(jiān)管、信用服務(wù)、應(yīng)急保障、治安防控、公共安全等領(lǐng)域，深化信息應(yīng)用及服務(wù)體系，創(chuàng)新社會(huì)治理方式。
目前，智慧城市建設(shè)雖在全國(guó)各地積極推進(jìn)，但提出以數(shù)字孿生為基礎(chǔ)構(gòu)建智慧城市的政府仍鳳毛麟角，多數(shù)地方注重寬帶網(wǎng)絡(luò)、IDC(數(shù)據(jù)中心)、IOT等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，只是觸及了智慧城市的“皮毛”。針對(duì)數(shù)字孿生城市新范式，產(chǎn)業(yè)界已做出一些研究及應(yīng)用探索，逐漸形成了成功的標(biāo)桿案例，后續(xù)將會(huì)迅速推廣。
CIM模型將是智慧城市核心資產(chǎn)
智慧城市建設(shè)過(guò)程中，信息共享與流程打通是關(guān)鍵也是難點(diǎn)，必須成為“一把手”工程，才能切實(shí)做到位。
國(guó)家層面為推進(jìn)智慧城市進(jìn)程，于2015年成立了由國(guó)家發(fā)改委、中央網(wǎng)信辦、教育部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等25個(gè)部門(mén)參加的新型智慧城市建設(shè)部際協(xié)調(diào)工作組，充分說(shuō)明了工作難度和重要性。如何提高智慧城市建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化也很重要。2016年，《新型智慧城市評(píng)價(jià)指標(biāo)GB/T33356-2016》正式發(fā)布，此后每年都有相關(guān)細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)制訂并出臺(tái)，為智慧城市建設(shè)提供了必要依據(jù)和規(guī)范。城市時(shí)空信息平臺(tái)是數(shù)字孿生城市的信息化底座。依托GIS(地理信息系統(tǒng))+BIM(建筑信息模型)+IOT等技術(shù)，對(duì)城市地上地下空間規(guī)劃數(shù)據(jù)、城市二三維GIS數(shù)據(jù)、城市建筑BIM數(shù)據(jù)、市政設(shè)施BIM數(shù)據(jù)、城市IOT感知數(shù)據(jù)以及產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)民生、政務(wù)服務(wù)、交通出行等應(yīng)用數(shù)據(jù)進(jìn)行多元異構(gòu)集成，形成基于統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的CIM(City Information Modeling，即城市信息模型)，積累完整的城市大數(shù)據(jù)資產(chǎn)，為智慧城市規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行管理提供統(tǒng)一的云平臺(tái)基礎(chǔ)支撐。
基于CIM的智慧城市與新區(qū)規(guī)建管一體化云平臺(tái)，可為城市規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行管理全過(guò)程賦能，全面提升城市規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行管理一體化運(yùn)作水平，從而真正實(shí)現(xiàn)城市“一張藍(lán)圖繪到底、建到底、管到底”。
在規(guī)劃階段，在CIM模型中全面整合導(dǎo)入城鄉(xiāng)、土地、環(huán)境、水系、市政、交通、能源、通信、產(chǎn)業(yè)等規(guī)劃數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃一張圖，為多規(guī)合一的動(dòng)態(tài)監(jiān)管、集成可視和沖突檢測(cè)提供自動(dòng)化、信息化技術(shù)手段支撐，有效解決空間規(guī)劃的沖突問(wèn)題。在建設(shè)階段，以CIM模型為基礎(chǔ)，對(duì)工程項(xiàng)目從深化設(shè)計(jì)、建造施工到竣工交付全過(guò)程的項(xiàng)目進(jìn)度、成本、質(zhì)量、安全、綠色施工、勞務(wù)進(jìn)行數(shù)字化綜合監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)多個(gè)建造參與方實(shí)時(shí)溝通與協(xié)同協(xié)作，確保重大工程項(xiàng)目按時(shí)、高質(zhì)、安全交付。在運(yùn)管階段，結(jié)合城市現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)的各種傳感器和智能終端，基于CIM模型，可實(shí)現(xiàn)對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施、地下空間、能源系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境、道路交通等運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和統(tǒng)一呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的預(yù)測(cè)性維護(hù)、基于模擬仿真的決策推演以及綜合防災(zāi)的快速響應(yīng)和應(yīng)急處置能力，讓城市運(yùn)行更穩(wěn)定、安全、高效。事實(shí)上，智慧城市規(guī)建管一體化方案與平臺(tái)已從概念走向成果落地階段，目前在雄安新區(qū)、北京新機(jī)場(chǎng)臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)、北京城市副中心、福州濱海新城、青島中央商務(wù)區(qū)、北京未來(lái)科學(xué)城等進(jìn)行了實(shí)踐，形成了很好的創(chuàng)新示范效應(yīng)和社會(huì)價(jià)值。
3D交互UI新一代應(yīng)用基本特征
到目前為止，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及IT應(yīng)用系統(tǒng)的UI(用戶(hù)界面)仍多以傳統(tǒng)方式進(jìn)行呈現(xiàn)。這既受限于目前終端計(jì)算能力和互聯(lián)網(wǎng)帶寬等因素，也因?yàn)樗季S慣性所致。
3D建模及交互應(yīng)用在影視CG(計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà))、游戲、高端裝備、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域已成為主流形式。VR發(fā)展的浪潮沖破了許多藩籬，教育、軍事、醫(yī)療、文旅、地產(chǎn)等細(xì)分領(lǐng)域都已開(kāi)始引入3D交互UI。隨著CG、Game(游戲)、GIS、BIM進(jìn)一步交叉融合，3D交互UI在智慧城市、融合媒體等領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步釋放出更大的創(chuàng)新活力，成為新一代應(yīng)用系統(tǒng)的基本特征。數(shù)字孿生智慧城市建設(shè)是異常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，但決策者乃至具體業(yè)務(wù)管理人員對(duì)IT系統(tǒng)操作能力大多不高。對(duì)智慧城市規(guī)劃建設(shè)管理云平臺(tái)的人機(jī)界面創(chuàng)新，采用新一代3D交互圖形界面，將大大降低用戶(hù)使用門(mén)檻、提升溝通和執(zhí)行效率。在規(guī)劃階段，對(duì)各種規(guī)劃方案提供三維方案審批核查、竣工審查、區(qū)域控高審查、日照指標(biāo)審查、通視審查、視域?qū)彶?、城市天際線(xiàn)審查、沿街立面審查、規(guī)劃推演和拆遷規(guī)模分析等輔助功能以及為規(guī)劃方案審查和決策提供3D可視化全新界面。同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)包括城市總體規(guī)劃、控制性詳細(xì)規(guī)劃、各專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃、項(xiàng)目BIM設(shè)計(jì)方案的3D交互展示，廣泛應(yīng)用于接待展示、匯報(bào)演示、宣傳推廣、招商推介等場(chǎng)景。在建設(shè)階段，基于3D建模場(chǎng)景與工程現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)傳感數(shù)據(jù)的有機(jī)結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)對(duì)大規(guī)模建造項(xiàng)目的可視化智能監(jiān)管，對(duì)技術(shù)、進(jìn)度、質(zhì)量、安全進(jìn)行有效管理。對(duì)于重大投資建設(shè)項(xiàng)目，若發(fā)現(xiàn)進(jìn)度滯后，平臺(tái)可自動(dòng)分析原因，及時(shí)采取對(duì)應(yīng)處置措施，將管理信息傳遞效率提高15%~20%、決策效率提升10%以上，實(shí)時(shí)獲取安全報(bào)警信息，及時(shí)處理設(shè)備故障及違章操作，為工地提供安全保障。在運(yùn)管階段，基于3D建模場(chǎng)景與視頻監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)傳感數(shù)據(jù)有機(jī)結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施、地下空間、能源系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境、道路交通等運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和統(tǒng)一可視化呈現(xiàn)，通過(guò)指揮中心大屏、電腦、智能手機(jī)等終端，讓城市和園區(qū)管理者隨時(shí)掌握生態(tài)環(huán)境、市政設(shè)施、城市部件以及車(chē)流、人流、企業(yè)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行態(tài)勢(shì)，讓工作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程相結(jié)合的巡檢維護(hù)，對(duì)故障報(bào)警、異常狀況進(jìn)行及時(shí)處理。隨著5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化商用，其高帶寬、大連接、低時(shí)延的特性，將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)3D交互UI廣泛普及，不斷演進(jìn)的VR設(shè)備也將使日常佩戴成為可能?；ヂ?lián)網(wǎng)應(yīng)用新一輪更新迭代不可避免，數(shù)字孿生城市應(yīng)用將成為新一代互聯(lián)網(wǎng)核心應(yīng)用。
Cybercity將成為智慧城市自然延伸
2018年4月上映斯皮爾伯格導(dǎo)演的電影作品《頭號(hào)玩家》，描述了一個(gè)名為OASIS(綠洲)的虛擬世界。人們可以在這里娛樂(lè)、交友、學(xué)習(xí)、工作、賺錢(qián)、購(gòu)物，無(wú)所不能。
目前，絕大多數(shù)游戲仍是脫離現(xiàn)實(shí)的虛幻題材。以數(shù)字孿生城市為基礎(chǔ)的新一代3D互聯(lián)網(wǎng)，將打造出全新的虛擬空間，可稱(chēng)其Cybercity(數(shù)字城市)。Cybercity將推動(dòng)虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界高度融合，打通真實(shí)人生與游戲體驗(yàn)，為大眾提供超越現(xiàn)實(shí)的全新感受和選擇機(jī)會(huì)。場(chǎng)景、人物、物品的3D視覺(jué)訪問(wèn)，打破現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)頁(yè)面的訪問(wèn)模式。虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界緊密結(jié)合，融入高度社會(huì)化網(wǎng)絡(luò)人際關(guān)系。對(duì)待虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界的態(tài)度，需要同樣認(rèn)真，而不僅是逃避。Cybercity將是數(shù)字孿生智慧城市的自然延伸。OASIS也將不僅是電影，而是即將到來(lái)的現(xiàn)實(shí)。
