數字孿生作為一種綜合技術應用,正經歷一場深刻的演進。根據中國信息通信研究院(CAICT)在2025年第二屆數字孿生技術與產業發展大會上發佈的報告,數字孿生正 “從可視化走向智能體、從局部試點邁向全域協同發展” ,並呈現出“全空間、全要素、全生命週期”的體系化躍遷特徵。
2025年數字孿生十大關鍵詞如下:
- 數字孿生低空經濟:依託三維空間,實現低空空域可視可算;國家地方政策推動,企業搶灘佈局;未來將融合多技術,助力全空間無人體系建設。
- 數字孿生韌性城市:應對災害,構建與物理城市協同進化的智能體;支撐城市全流程管理,多地有預警等應用;未來結合AI形成主動免疫能力。
- 數字孿生智能工廠:實時映射與AI交互優化生產,加速自智化;政策、技術、商業驅動,名企實踐成效顯著;未來將成工廠底層“操作系統”。
- 數字孿生綠色低碳:推動能源等行業降碳,國家政策激發應用;實現碳“可視”到“可控可優”;未來融合多技術構建自治式綠色能碳體系。
- 智能體加持數字孿生體:模擬主體交互與行為,賦予決策和推演能力;2025年為“智能體元年”,企業推成熟應用;未來將構建智能體社會,實現虛實同步。
- 時空智能:以高精度時空基準為核心,融合多數據與AI;“時空智能學”理論推動產業成熟,多領域有新應用;未來在雲邊協同、智能預測升級。
- 高性能仿真與渲染:是虛實映射核心支撐,新技術提升效率與置信度;產業界積極應用,高需求拉動發展;未來推動數字孿生邁向“虛實共生”。
- 多模態數據融合:整合多源數據構建全真孿生空間;核心技術突破,企業推融合產品;未來AI與邊緣計算將提升其語義理解與時效性。
- 數字孿生體流通:實現孿生體互操作與價值流轉,國家政策推動;相關孿生體資產涌現,探索資產變現;未來將成數據要素流通重要依託。
- 生成式模型數據供給:用深度學習生成可視化數據,降低專業門檻;賦能數字孿生與數字原生,市場價值顯現;未來將融合人工數據,激發全民創作。
海量三維數據、高性能仿真及多源信息融合對終端圖形計算與協同能力提出巨大挑戰。實時雲渲染憑藉其雲端計算與流化傳輸,突破本地硬件限制,驅動數字孿生從“可觀”走向“可算、可管、可協同”,最終邁向“虛實共生”。
01 體系化躍遷:數字孿生髮展變革
中國信通院報告指出,數字孿生正成為重要的新型基礎設施。它賦能低空經濟,構建“天空地海一體化”底座;支撐韌性城市,形成“主動免疫能力”推演系統;驅動智能工廠,演變為底層“操作系統”;構建跨行業自治式綠色能碳體系,應用深度與廣度均發生質變。然而,當數字孿生從靜態“模型展示”轉向動態 “仿真推演”與“智能交互” 時,傳統技術路徑的侷限性凸顯。
首先,算力需求指數級增長與終端硬件不匹配。城市級數字孿生體高精度三維模型數據量達TB級;暴雨內澇仿真需強大GPU集羣實時可視化;交通模擬AI智能體訓練更需海量並行渲染能力,遠超普通終端處理極限。
其次,數據融合與協同存在壁壘。數字孿生依賴多模態數據融合,需在統一時空基準下聯動BIM、GIS、IoT、視頻流、業務文本。傳統的文件分發和軟件孤島模式導致協同效率低下,決策依據滯後。
最後,核心數字資產的安全與流通存在矛盾。高價值數字孿生體需在保護知識產權的前提下流通、交易與服務化,而傳統的原始數據交付方式使資產控制權與安全性面臨風險。
02 技術解局:實時雲渲染重塑數字孿生技術棧
實時雲渲染提供了“集中式高性能計算需求”與“分佈式輕量化訪問需求”根本衝突的最佳解決方案。其核心邏輯是將最消耗算力的圖形渲染與計算任務從用户終端剝離,全部遷移至雲端高性能 GPU 服務器集羣完成。雲端將渲染生成的畫面進行高效編碼,通過網絡以視頻流的形式,實時推送到用户的任何終端設備上。此處的“雲端”既可以是公有 雲服務器 ,也可以是私有化本地部署的服務器資源,以便滿足數字孿生行業網絡建設要求。
以Paraverse平行雲LarkXR為代表的實時雲渲染PaaS平台,通過以下核心技術,具體支撐了數字孿生的體系化應用:
- GPU 資源雲化與彈性調度:LarkXR採用擁有自主知識產權的第三代GPU雲化技術,實現超細粒度的資源虛擬化與動態調度。這意味着,面對突發的城市應急仿真推演或工廠大規模協同評審,平台可以一鍵秒級擴容,調動數十甚至上百張GPU的算力,滿足高併發、高畫質的實時渲染需求,業務無需中斷。這種彈性,是本地固定硬件資源無法比擬的。
- 全終端覆蓋與跨平台兼容:數字孿生的用户角色多樣,從指揮中心的大屏、工程師的工作站,到管理人員的平板、現場作業人員的手機乃至AR眼鏡。LarkXR支持從8K大屏、PC、手機/平板到VR/AR設備的全終端覆蓋,併兼容Windows、Linux、MacOS、Android、iOS及國產操作系統。同時,它兼容Unity3D、Unreal Engine、OSG、Cesium等主流與專業引擎,確保了現有數字資產的無縫接入。
- 高保真、低延遲的交互體驗:通過自研的實時編解碼與網絡傳輸優化技術,LarkXR能夠在複雜網絡環境下,將端到端的操作延遲控制在100毫秒以內,支持4K/8K高分辨率畫面的流暢交互。這使得遠程操控虛擬設備、進行精密設計評審等高要求交互成為可能,模糊了本地與雲端的使用體驗差距。
- 開放集成與安全可控的部署:平台提供豐富的API與SDK,支持與各類BIM、GIS、IoT平台及業務系統深度集成,成為多源數據融合的終極可視化層。同時,支持公有云、私有云、混合雲及邊緣雲部署,滿足從互聯網公開服務到軍工、能源等高安全等級行業的全場景需求。
03 虛實共生:實時雲渲染開啓的無限未來
平行雲實時雲渲染平台LarkXR已服務全球數萬名開發者、賦能超千個雲平台、覆蓋15個以上行業,不僅提供技術工具,更在構建可無限擴展的圖形計算網絡,支撐數字孿生應用。實時雲渲染技術已成為數字孿生的標準基礎設施,其意義遠超解決算力與協同問題:
首先,它解放了數字孿生超大場景的生成與研發能力。中小企業、個人開發者乃至公眾,現在都可以便捷地通過雲服務獲取過去只有大型機構才能負擔的高端圖形工作站和複雜軟件,從而降低創新門檻,催生更普惠的數字孿生應用生態。
其次,它重構了數字孿生的生產與協作模式。開發、仿真、管理、運營等各環節人員可在同一雲端數字孿生體上實時協作,基於唯一可信源進行決策,使數字孿生從“項目交付物”轉變為持續演進的業務平台。
最終,它將推動物理世界與數字世界的深度融合。通過實時雲渲染提供的高性能交互通道,人類對數字世界的干預將更實時,數字世界對物理世界的模擬與預測將更精準。數字孿生體將從“鏡像”進化為“伴侶”乃至“先知”,輔助城市治理、工業創新和科學發現,最終實現“數實共生”的願景。
數字孿生的浪潮已從技術探索席捲至產業深耕,其實時性、交互性與智能化的需求,正將實時雲渲染推至舞台中央。當我們談論數字孿生的未來時——無論是低空穿梭的無人機、具備免疫力的智慧城市、按下按鈕即可模擬的零碳工廠,還是可自由交易的數字資產——其背後,都離不開實時雲渲染所構建的、連接虛實、貫通算力與場景的堅實基座。
從本文起,將連續推出十期專題解讀,詳細實時雲渲染在數字孿生十大關鍵領域的價值實現。
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