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 王硕 

 Unity工业解决方案技术专家 

王硕拥有超10年的Unity软件开发经验，对各类工业仿真软件设计、规划和开发具有深入的理解和大量项目经验。他曾经主持多个汽车虚拟样机和AR营销展示、自动驾驶仿真、车载 HMI 界面的原型模型开发、轨交训练评估系统开发等多个大型复杂项目，服务的客户包括宝沃、江铃、中国中车、铁科院等多个汽车、船舶、重工、航空、航天企业。

作为世界领先的实时3D内容开发和运营平台，Unity的应用范围早已突破了游戏的“次元壁”，进入汽车、制造、交通运输、建筑、工程建设等更广阔的工业领域。凭借Unity强大的实时3D渲染技术以及完善的工业领域产品矩阵，Unity在自动驾驶、数字孪生、生产线模拟、高精度物理仿真、HMI人机界面设计等诸多方面积累了很多成功案例，成为助力工业领域数字化转型的新动能。

新基建浪潮下的Unity价值主张

今年上半年开始，国家多次提到新基建的重要性，各单位也逐步推出了建设计划。新基建可以分成7个主要的分支和3个主要的方向：首先，新基建是由5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能和工业互联网7个部分组成；而根据它的行业类别可以分为信息网、交通网和能源网。与传统基础建设相比，新基建更强调的是创新化、数字化、智能化、绿色化的新型发展理念。

在新基建的建设发展中，我们会遇到很多问题，比如我们需要做很多的技术认证来确保我们技术方向是正确的。鉴于我们会采用一些传统的线性开发流程，也就是从设计到构建原型到测试，然后发现问题，再进行测试、生产，直到最终结束。这个过程就会导致开发成本高昂，开发时间和产品周期都很长。为了大幅降低和缩短开发的成本和周期，我们可以在项目设计之初，包括在原型设计的时候，使用Unity搭建虚拟环境进行快速虚拟调试，从而完成大量的测试和验证。

Unity基于数字孪生的解决方案

数字孪生是为物理对象建立对应的虚拟数字模型，该模型可以通过接收来自物理对象的数据而实时演化，从而与物理对象在全生命周期保持一致。包括机器人和自动化设备、PLC、变频器、电机等单元都可以为数字孪生提供有效的实时数据，用于在虚拟环境中进行测试和验证。基于数字孪生，我们可以进行产品或项目模型的分析、预测、诊断、训练等，并将仿真结果反馈给物理对象，从而对物理对象进行优化和决策。

简而言之，数字孪生可以在整个产品研发或者开发的过程中使得每一个环节都有与之对应的虚拟体，通过对虚拟体的一些测试和验证来实现开发的闭环，这样能够大幅节省开发时间和开发成本，提高研发流程的优化效率，并快速地基于数字孪生这个技术对我们整个流程给出一个比较快速的反馈。

在做数字孪生的过程中选择一个可靠的显示平台至关重要。2019年，基于Unity开发的游戏和体验在全球范围内覆盖超过20亿台设备，月均下载量超过30亿次。这足以说明Unity是一个成熟的、经过大量验证的仿真平台。Unity 提出基于数字孪生解决方案也是为了解决行业的痛点和技术难点：

  数据格式转换难题：很多企业在做数字孪生的过程中的大多模型都是CAD或者BIM格式，数据量很大，但是缺少一个平台能快速地统一所有这类格式，并使用于各类数字孪生场景。

  快速迭代验证难题：在整个产品的设计过程中，企业的需求是随着开发过程不断变化的。然而目前在市面上缺少一个测试环境，能够帮助企业去做快速的环境测试验证，以较低的成本进行快速试错。

  无代码开发难题：结构工程师和软件工程师的专业知识互不相同，市场上缺乏无代码开发平台让非软件开发人群可以仅仅通过鼠标点击简单的操作来实现功能配置。

  场景测试难题：在测试场景中通常会存在一些安全隐患或者是一些出于成本上的考虑，我们需要在虚拟场景中用虚拟的碰撞、损坏来代替实际的损坏。真实环境无法覆盖全部测试场景，也难以满足大量测试的需求。

  设计评审难题：设计评审往往是多专业协同完成的，后疫情时代更催生了远程线上评审的需求，市场上解决方案缺乏，并且用于评估的头显设备种类繁多，对跨平台的兼容性提出了极高的要求。

行业内急需解决的问题

Unity基于数字孪生的解决方案从最早的需求提出和结构设计阶段，提供了 PiXYZ 和 Unity Reflect 两个产品，可以在 CAD 或者结构设计之初对3A模型进行虚拟化的体验。在模型算法设计包括数字孪生原型设计阶段，提供了PiXYZ，ADAS，HMI等Unity的测试环境，能够快速地把原型包括算法模型在虚拟环境中进行大量测试，可以在投产或较前期阶段对的结构、算法或原型做测试验证，大幅提高迭代效率。

无论是结构设计还是算型设计，最终使用者一定是人，因此需要在虚拟环境中进行有人的体验或评估，对此，Unity提供了 INTERACT 来进行人因工效仿真和虚拟培训，能够在VR环境中实时评估和反馈。

基于Unity的数字孪生解决方案

在此基础上，Unity还衍生出通过VR、AR、MR或者电脑桌面、平板多种展示形式，对整个解决方案进行展示。Unity还提供包括自动驾驶、云服务，照片级的渲染能力以及专业技术服务这些所有的元素构成了Unity在工业领域完整的一个解决方案。

本专栏内容来源于王硕先生在7月7日由E-works数字化企业网举办的主题为“打造虚拟世界的操作系统：Unity 数字孪生解决方案”专题研讨会。您可以点击“阅读原文”观看研讨会的录播。

如果您想了解更多 Unity 在工业方面的应用，欢迎扫描下方二维码与 Unity 工业业务团队建立联系。

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王硕拥有超10年的Unity软件开发经验，对各类工业仿真软件设计、规划和开发具有深入的理解和大量项目经验。他曾经主持多个汽车虚拟样机和AR营销展示、自动驾驶仿真、车载 HMI 界面的原型模型开发、轨交训练评估系统开发等多个大型复杂项目，服务的客户包括宝沃、江铃、中国中车、铁科院等多个汽车、船舶、重工、航空、航天企业。

作为世界领先的实时3D内容开发和运营平台，Unity的应用范围早已突破了游戏的“次元壁”，进入汽车、制造、交通运输、建筑、工程建设等更广阔的工业领域。凭借Unity强大的实时3D渲染技术以及完善的工业领域产品矩阵，Unity在自动驾驶、数字孪生、生产线模拟、高精度物理仿真、HMI人机界面设计等诸多方面积累了很多成功案例，成为助力工业领域数字化转型的新动能。

新基建浪潮下的Unity价值主张

今年上半年开始，国家多次提到新基建的重要性，各单位也逐步推出了建设计划。新基建可以分成7个主要的分支和3个主要的方向：首先，新基建是由5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能和工业互联网7个部分组成；而根据它的行业类别可以分为信息网、交通网和能源网。与传统基础建设相比，新基建更强调的是创新化、数字化、智能化、绿色化的新型发展理念。

在新基建的建设发展中，我们会遇到很多问题，比如我们需要做很多的技术认证来确保我们技术方向是正确的。鉴于我们会采用一些传统的线性开发流程，也就是从设计到构建原型到测试，然后发现问题，再进行测试、生产，直到最终结束。这个过程就会导致开发成本高昂，开发时间和产品周期都很长。为了大幅降低和缩短开发的成本和周期，我们可以在项目设计之初，包括在原型设计的时候，使用Unity搭建虚拟环境进行快速虚拟调试，从而完成大量的测试和验证。

Unity基于数字孪生的解决方案

数字孪生是为物理对象建立对应的虚拟数字模型，该模型可以通过接收来自物理对象的数据而实时演化，从而与物理对象在全生命周期保持一致。包括机器人和自动化设备、PLC、变频器、电机等单元都可以为数字孪生提供有效的实时数据，用于在虚拟环境中进行测试和验证。基于数字孪生，我们可以进行产品或项目模型的分析、预测、诊断、训练等，并将仿真结果反馈给物理对象，从而对物理对象进行优化和决策。

简而言之，数字孪生可以在整个产品研发或者开发的过程中使得每一个环节都有与之对应的虚拟体，通过对虚拟体的一些测试和验证来实现开发的闭环，这样能够大幅节省开发时间和开发成本，提高研发流程的优化效率，并快速地基于数字孪生这个技术对我们整个流程给出一个比较快速的反馈。

在做数字孪生的过程中选择一个可靠的显示平台至关重要。2019年，基于Unity开发的游戏和体验在全球范围内覆盖超过20亿台设备，月均下载量超过30亿次。这足以说明Unity是一个成熟的、经过大量验证的仿真平台。Unity 提出基于数字孪生解决方案也是为了解决行业的痛点和技术难点：

  数据格式转换难题：很多企业在做数字孪生的过程中的大多模型都是CAD或者BIM格式，数据量很大，但是缺少一个平台能快速地统一所有这类格式，并使用于各类数字孪生场景。

  快速迭代验证难题：在整个产品的设计过程中，企业的需求是随着开发过程不断变化的。然而目前在市面上缺少一个测试环境，能够帮助企业去做快速的环境测试验证，以较低的成本进行快速试错。

  无代码开发难题：结构工程师和软件工程师的专业知识互不相同，市场上缺乏无代码开发平台让非软件开发人群可以仅仅通过鼠标点击简单的操作来实现功能配置。

  场景测试难题：在测试场景中通常会存在一些安全隐患或者是一些出于成本上的考虑，我们需要在虚拟场景中用虚拟的碰撞、损坏来代替实际的损坏。真实环境无法覆盖全部测试场景，也难以满足大量测试的需求。

  设计评审难题：设计评审往往是多专业协同完成的，后疫情时代更催生了远程线上评审的需求，市场上解决方案缺乏，并且用于评估的头显设备种类繁多，对跨平台的兼容性提出了极高的要求。

行业内急需解决的问题

Unity基于数字孪生的解决方案从最早的需求提出和结构设计阶段，提供了 PiXYZ 和 Unity Reflect 两个产品，可以在 CAD 或者结构设计之初对3A模型进行虚拟化的体验。在模型算法设计包括数字孪生原型设计阶段，提供了PiXYZ，ADAS，HMI等Unity的测试环境，能够快速地把原型包括算法模型在虚拟环境中进行大量测试，可以在投产或较前期阶段对的结构、算法或原型做测试验证，大幅提高迭代效率。

无论是结构设计还是算型设计，最终使用者一定是人，因此需要在虚拟环境中进行有人的体验或评估，对此，Unity提供了 INTERACT 来进行人因工效仿真和虚拟培训，能够在VR环境中实时评估和反馈。

基于Unity的数字孪生解决方案

在此基础上，Unity还衍生出通过VR、AR、MR或者电脑桌面、平板多种展示形式，对整个解决方案进行展示。Unity还提供包括自动驾驶、云服务，照片级的渲染能力以及专业技术服务这些所有的元素构成了Unity在工业领域完整的一个解决方案。

本专栏内容来源于王硕先生在7月7日由E-works数字化企业网举办的主题为“打造虚拟世界的操作系统：Unity 数字孪生解决方案”专题研讨会。您可以点击“阅读原文”观看研讨会的录播。

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