过去的一年,元宇宙概念迅速走红,但是在此之前,一项技术早已渗透到各行各业,它可以逼真还原现实世界,这项技术就是数字孪生。
数字孪生(digital twin)是对物理空间的精确虚拟展示,可以实时模拟变化或场景。简单说,就是在一个设备或系统的基础上,创造一个数字版的“克隆体”。这项技术最初由NASA为太空探索而开发,被用于航天领域,后拓展到其他领域。
数字孪生技术已经被用在工业制造等多个领域,体现出巨大的市场前景。根据Grand View Research的数据,2021年,全球数字孪生市场规模为74.8亿美元,预计从2022年到2030年,年复合增长率将达到39.1%。
这项技术现在也正在用于体育场馆的模拟。其可以“建造”一个虚拟场馆,场馆的相关方都能访问这个虚拟场馆,这样就能降低往返真实场馆的频率,有效降低成本,让赛事组织与规划过程更加高效。在低碳的大背景下,减少碳排放也是这项技术的一个优势。
今年4月,2024巴黎奥组委和英国科技公司OnePlan达成合作,后者将为巴黎奥运会的所有主要比赛场馆打造数据驱动的“数字孪生体”。公司的首席执行官兼创始人Paul Foster认为,巴黎将成为一届具有里程碑意义的奥运会和残奥会,公司的产品能简化奥运会赛事和场馆运营的规划过程。
成立于2019年的OnePlan,是场馆数字孪生技术的代表性公司之一。“在2019年之前,人们筹办赛事的时候只能用很不专业的工具,比如把地图截屏,然后把图片复制粘贴到PowerPoint上,然后在上面标注,我们创立OnePlan就是为了革新这个过程,帮助赛事组织者提高效率,降低伙伴之间的合作难度。”OnePlan官网在解释其创立动机时这样写道。
OnePlan的数字孪生和地理信息软件绘图工具能创建数字场馆,反映特定场馆的区域空间和容纳能力,工作人员可以使用软件在任何角度、任何光线或任何天气条件下查看场馆情况。其软件可以实现多种功能,比如能预判灯光和音响质量如何影响场馆,还能让工作人员决策路障、隔离带、交通工具、队伍和志愿者的安置位置。
事实上,OnePlan并不是唯一一家推出场馆数字孪生的公司,数字孪生技术此前已经多次加持体育场馆。
一个典型的案例是巴塞罗那俱乐部和巴塞罗那超级计算中心(BSC)的合作。2019年,巴塞罗那俱乐部宣布与作为欧洲最重要超级计算中心之一的BSC达成合作,将开发一套运用物联网和人工智能技术的创新系统IoTwins。这个项目也是“地平线2020”计划(欧盟用于科研和创新的资助项目)的一部分。
IoTwins项目的目的之一是打造一个数字孪生体,其最初被作为巴萨Espai Barca新球场计划(巴萨一项巨大的球场更新计划,包括翻新和扩容诺坎普球场和新建一系列新的体育场馆)的决策工具。
IoTwins包括模拟人群在俱乐部设施间移动情况的建模功能,还能收集匿名数据并通过创建计算机模拟程序来重现人群最普遍的运动模式。系统能提供信息来帮助工作人员做出实时决策,安排通畅的人流动线,预测人流量并且能够帮助组织安排应急设备,帮助进行场馆的空间排布。
没想到的是,疫情之下,IoTwins系统在人群管理,尤其是疫情后如何让球迷安全回归球场方面起到了重要作用。巴萨方面表示他们和巴塞罗那超级计算中心一起对系统进行调试。技术人员把新冠病毒的传播模型加入到模拟中,这样就能对球迷进入体育场的不同调节方式进行分析比对,根据社交距离和容量限制等因素,决定哪一种入场方式安全性更高。
▲2020年,数字孪生技术供应商Willow宣布与位于美国加州的大型体育娱乐综合体好莱坞公园合作,合作涵盖了公园内的SoFi体育场。SoFi也成为美国第一个实施数字孪生技术的头部体育场。
今年,普华永道和微软合作研发了一个“数字孪生”产品,产品基于微软提供的Dynamics 365、Azure Analytics和Cognitive Services技术,通过微软的Holoset VR/AR头盔,可以捕获场馆的结构、造型,并3D呈现出场馆的一比一数字孪生体,以呈现场馆内垃圾管理、交通、安保、食品等系统的信息流,并且从球迷活动和公共设施等后台系统捕获实时的场馆数据。
例如,在水管爆裂这种紧急情况发生的时候,通过云端数据制造一个数字孪生体,工作人员就可以在找不到建筑设计图的紧急情况下,实时看到管道是如何建造的,以及在哪里关闭阀门等信息,从而提高场馆运营的效率。
据懒熊体育了解,国内一些VR技术公司也在积极布局这项业务,一些头部公司在背后参与制作了北京冬奥会一些场馆的数字孪生体,他们也在探索市场化的方向,比如结合NFT等数字藏品,联合电竞赛事做虚拟IP等,新的商业机会正在显现。
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