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打通真实世界和虚拟世界,数字孪生赋能北京冬奥会

2月8日上午,在北京冬奥会女子自由式滑雪大跳台决赛中,中国选手谷爱凌以188.25分的成绩收获了个人在冬奥会上的首枚金牌!当最后一跳正滑左偏转1620动作成功落地后,亿万观众无不激动喝彩。

想必这场比赛,一定给人们留下了深刻的印象,而在此之前,通过VSS数字孪生技术,已经在系统中预演了这最终的画面,使得这一历史时刻,能够更好更完美地呈现给观众。

据了解,本次冬奥会是第一次实现奥运会组织运行设计三维化,并通过数字孪生的方式打通真实世界和虚拟世界,通过云化方案实现跨操作系统、跨硬件平台的互联互通。因此,这一项目被视为重要的奥运遗产之一,在后奥运时代的推广和应用成为了人们关注的焦点。

赋能冬奥会,道路漫长而坎坷

此次冬奥会中的VSS数字孪生技术,以英特尔的云、边、端硬件平台为基础,应用虚拟现实、人工智能、计算机图形学等相关前沿技术,通过对体育赛事场馆和赛事期间所发生事件以及涉及仿真道具,来进行数字孪生与仿真的端到端解决方案,辅助进行体育赛事的运行设计,通过可视化处理跨部门协调工作,从而提高效率,降低成本,有效解决国外团队及各个业务部门在疫情防控期间难以到达现场所面临的困难。

据了解,该方案涵盖了12个竞赛场馆、3个奥运村、主媒体中心、北京冬奥组委等多个场馆,深入配合奥组委各相关业务部门及各场馆团队,并贯穿整个2022北京冬奥、冬残奥会比赛周期。在之前的筹备工作中,VSS在媒体运行、形象景观、场馆规划等各业务领域均取得了成功的应用。

事实上,VSS数字孪生技术在赋能此次冬奥会之前,同样也经历了一段漫长而又艰辛的过程——冬奥会的严谨和高标准,给数字孪生技术在冬奥会中的应用带来了很大挑战。

英特尔技术专家蒋苏立向《中国电子报》记者表示,首先,奥运会的需求门槛非常高,对整套系统质量的标准要求也非常之高,同时奥运又是非常注重细节的大型赛事。因此难点之一就是要理清奥组委和国际奥委会的各种需求,并把他们的需求通过这套系统模拟出来,从而为各种要求做仿真服务。

其次,在技术方面,由于冬奥会对细节把控非常严谨,为了能够提升建模准确度,对于算力的需求非常高。此外,为了能保证系统能进行多方协同工作,达到可以跨平台、跨操作系统进行协同办公,需要采用边缘流化技术方案和虚拟化方案,来保证系统的安全性和低延迟性,而且支持三维化应用的环境,技术难度非常之高。

冬奥会推动数字孪生技术达到前所未有的高度

然而,在克服了重重困难之后,冬奥会也使得VSS数字孪生技术在多个方面都有了首次突破。

蒋苏立认为,通过冬奥会的平台,该技术有五点突破,其一,虽然在冬奥会之前,已经有许多数字孪生相关技术在各个领域得到应用。但此次冬奥会使得数字孪生技术在体育细分领域有了深度挖掘机会,更加明确了体育领域对于数字孪生技术的需求。未来,将有更多大型国际体育赛事用到这项技术,例如大学生运动会、巴黎奥运会等,也成为了该项技术未来深度发展的新方向。

其二,此次冬奥会,使得数字孪生技术得到了一次难得的POC(验证性测试)机会,即通过与云厂商、电信运营商合作,将该技术变成一个远程的、跨区域、跨平台的系统办公平台,使其流化、云化。这也是此前数字孪生技术未能达到的一个高度,未来或将推动数字孪生技术成为一个SaaS服务,从而提供给更多的前端消费者。

其三,在此次冬奥会中,是第一次采用数字孪生技术在虚拟的1:1还原的三维数字场馆当中进行规划,而此前是在平面的运行设计图上进行规划、运行、设计,实现了无纸化办公,为践行绿色奥运立下汗马功劳。此外,整个系统建模的数据替代了纸质的运行图之后,可以实现24小时的多人异地虚拟化场馆的踏勘,并记录整个设计过程的专业知识,真正实现了数字化资产的传承和转移。

其四,通过此次冬奥会,数字孪生技术实现了通过线上的方式来统一管理和服务了用户管理、权限管理、版本管理以及OA流程,为场馆运营方以及大赛的组织方,去了解活动的每一个细节提供了极大的便利,帮助他们从上到下逐级分解各项准备工作,提前规避进度上延迟的风险。

其五,此次冬奥会的各种预演方案、测试比赛,能够通过数字孪生系统来实现,不需要很多真实场景以及人员的参与,减少了大量人力、物力成本。

VSS数字孪生技术未来的发展之路如何走

随着冬奥会逐渐步入尾声,奥运遗产的问题也随之而来,而作为此次冬奥会重要的奥运遗产之一,VSS数字孪生技术未来的发展之路又将如何?

“本次冬奥会只是一个起点,仿真系统所记录的赛事运行规划过程和成果将给未来赛事提供丰富的经验参考,分析奥运全周期的运行成果,成为可持续发展的生态型奥运遗产中的一部分,其主要应用场景,如此后的奥运会,在其他大型体育赛事或大型体育场馆中的落地,智慧城市建设,酒店行业、展览、工业园区运营,影视演出预演与执行方案设计等。这一项目有望成为奥运遗产中的重要内容之一,在后奥运时代被广泛推广和应用。” 蒋苏立向《中国电子报》记者表示。

然而,该技术在未来的发展之路中也并非一帆风顺,蒋苏立认为,VSS数字孪生技术未来的发展之路主要面临两点挑战。第一,数据安全方面的挑战。由于孪生技术会带来很多数据信息,未来在面对更巨大的应用量时,如何能够有效地保护这些数字资产,值得深思。

第二,随着数字孪生带来的流化、云化,需要更强大的计算能力来承载,因此对于边缘计算的各个节点也有了更高要求,例如,硬件厂家需要提升编解码能力。各个节点通力合作,才能把整个系统从底层更好地打造,从而保证终端不会有任何延迟,而这也并非易事。

责任编辑:沈丛


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