AI+數字孿生應用場景及典型企業案例分析--目 錄CONTENTS第一部分：AI+數字孿生產業現狀 21、AI+數字孿生的演進 22、AI+數字孿生的應用 6第二部分：應用場景與典型企業 91、應用場景 92、典型企業 16圖表目錄圖表：數字孿生技術的典型特征 2圖表：人工智能技術在數字孿生生態仿真分析層中的應用 3圖表：數字孿生的三個世界 3圖表：虛擬孿生世界的四個發展階段 4圖表：AI+數字孿生的演進 6圖表：AI+數字孿生賦能垂直行業 6圖表：AI+數字孿生應用領域 7圖表：AI數字孿生賦能零售行業 9圖表：AI+數字孿生在零售供應鏈中的應用 10圖表：AI+數字孿生在傳媒領域中的應用 圖表：數字孿生在物質文化遺產領域的運行機制 12圖表：數字孿生在物質文化遺產領域的運行機制 13圖表：AI數字孿生對教育領域的影響 14圖表：數字孿生建筑特點 15圖表：數字孿生建筑典型應用場景 15圖表：達索系統公司3DExperience平臺應用及功能 16圖表：影譜科技核心技術 18圖表：影譜科技引擎應用領域 19圖表：Unity平臺應用領域 19圖表：Unity游戲領域解決方案 20圖表：Unity汽車運輸與制造領域解決方案 20圖表：Unity電影與動畫領域解決方案 22圖表：Unity建筑工程與施工領域解決方案 22第一部分：AI+數字孿生產業現狀1、AI+數字孿生的演進人工智能在數字孿生中的應用數字孿生是以數字化方式創建物理實體的虛擬實體，借助歷史數據、實時數據以及算法模型等，模擬、驗證、預測、控制物理實體全生命周期過程的技術手段。從數字孿生的定義來看，數字孿生具有互操作性、可擴展性、實時性、保真性以及閉環性等特征。圖表：數字孿生技術的典型特征數字孿生作為一項關鍵技術和提高效能的重要工具，可以有效發揮其在模型設計、數據采集、分析預測、模擬仿真等方面的作用，助力推進數字產業化、產業數字化，促進數字經濟與實體經濟融合發展。數字孿生依托知識機理、數字化等技術構建數字模型，利用物聯網等技術將物理世界中的數據及信息轉換為通用數據，并且結合AR/VR/MR/GIS等技術將物理實體在數字世界完整復現出來。在此基礎之上，利用人工智能、大數據、云計算等技術做數字孿生的描述、診斷、預警/預測及智能決策等共性應用賦能給各垂直行業。由此可見，人工智能是數字孿生生態的底層關鍵技術之一，其必要性主要體現在數字孿生生態系統中的海量數據處理、系統自我優化兩個方面，使數字孿生生態系統有序、智能運行，是數字孿生生態系統的中樞大腦。根據中國電子技術標準化研究院對數字孿生生態的構成分析，數字孿生生態系統主要可以分為基礎支撐層、數據互動層、模型構建與仿真分析層、共性應用層以及行業應用層等。AI圖表：人工智能技術在數字孿生生態仿真分析層中的應用AI+

馮升華在《數字孿生與AI技術的融合應用》中提出，在數字孿生時代，人類認識和改造世界的手段分為三種，圖表：數字孿生的三個世界在借助計算機與計算機技術的虛擬孿生世界中，可以分為四個發展階段，即幾何外觀虛擬孿生、多學科多專業虛擬孿生、全生命周期虛擬孿生，以及多尺度上下文虛擬孿生。圖表：虛擬孿生世界的四個發展階段人工智能作為數字孿生生態的底層關鍵技術之一，其與數字孿生的融合演進也貫穿在這四個階段中。20世紀80年代，以CATI為代表的三維設計軟件誕生，將產品設計從2D升級到3D，帶來了“所見即所得”的技術。從尺寸、材質、外觀上，逼真地表達產品的幾何外觀。這一階段的虛擬孿生主要為幾何外觀孿生。基于人工智能算法，可以對企業零部件庫進行聚類分析，實現零部件自動分類和檢索，提升零部件標準化水平，降低維護成本和采購成本，進而提升產品質量。20世紀90年代，產品設計進入數字樣機時代。數字樣機不僅承載產品的幾何外觀知識，還承載產品內在的多學科多專業知識。這一階段的虛擬孿生進化為多學科多專業孿生。人工智能技術與多學科多專業孿生技術相結合，使計算機輔助設計進化為創成式設計，也稱為生成式設計或認知增強設計。對于零件設計、整機設計以及加工方式等環節，人工智能技術將結合通過算法選擇最優的設計結果、生產方式等。在20世紀90年代末期，引入了產品全生命周期的概念。人工智能技術在產品生命周期各個環節中都有廣泛的應用。在需求分析階段，利用網絡爬蟲技術從各種論壇中獲取用戶聲音，借助語義分析、數據洞察定義市場需求。在設計階段，通過對企業零部件庫進行聚類分析，以提升零部件重用率，采用認知增強設計縮短設計周期。在制造運營階段，通過供應鏈優化、車間物流優化、APS等，融入人工智能技術，提升效率，降低成本。到了2110圖表：AI+數字孿生的演進2、AI+數字孿生的應用近年來，數字孿生得到越來越廣泛的傳播。同時，得益于物聯網、大數據、云計算、人工智能等新一代信息技術的發展，數字孿生的實施已逐漸成為可能。人工智能通過智能匹配最佳算法，可在無需數據專家的參與下，自動執行數據準備、分析、融合對孿生數據進行深度知識挖掘，從而生成各類型服務；數字孿生有了人工智能技術的加持，可大幅提升數據的價值以及各項服務的響應能力和服務準確性，賦能給各垂直行業。圖表：AI+數字孿生賦能垂直行業現階段，除了航空航天領域，AI和數字孿生的融合還被應用于電力、船舶、城市管理、農業、建筑、制造、石油天然氣、健康醫療、環境保護等行業，特別是在智能制造領域，數字孿生被認為是一種實現制造信息世界與物理世界交互融合的有效手段。圖表：AI+數字孿生應用領域隨著數字孿生技術在智能制造領域被證明其高效、低成本的優勢，數字孿生的技術應用逐步從智能制造向各個領域滲透，眾多企業也已在嘗試利用數字孿生促進產品全生命周期管理，為遠程操控、智慧城市管理、健康監測與管理等方面提供了更多可能。作為數字化發展的高級階段，數字孿生將向綜合企業數字化、信息化、智能化發展歷程融合推進。商業服務及流通領域預計將是AI+數字孿生的下一個主要應用領域，與其他產業相比，商業服務及流通領域具備整體數據化程度較高、提升生產效率直接影響產出的特征，這意味著加大AI孿生技術應用將最大程度體現“降本增效”。在商品零售領域，在過去十年中，商品零售業早已從集中式商貿流通演變成分散式個體流通，零售流通呈現出較高數字化水平，但盡管如此，包括在線零售平臺、商品生產企業的數字模型聚焦于銷售、交易環節，并不涉及商品3D生成建模、以及消費者使用數據反饋至生產環節，很少延伸到在商品生命周期中占比較大的商品規劃和運維階段。隨著5G（）Showroom3DIKEAStudio年，影譜科技推出了基于AIMADT，與影譜持續完善的AI生成產MADTMAGC之后又一AIAI+5G3D從生產關系角度，影譜MADT把商品作為一種新型數字資產，圍繞商品供給體系提供實時3D+AI工具，數字孿生可以重塑商品生產關系，實現從產品設計、生產計劃、到零售流通的全生命周期數字化。借助于影譜科技的AI實時3D數字孿生引擎，現在實時設計已經可以商品化，并且成本將進一步降低。隨著硬件的成熟，尤其是VR，這些實時設計工具將更易于使用，入門門檻也會進一步降低，商品規劃設計師只需單擊操作即可實現設計工具和實時引擎之間的連接。此外，MADT3D3DAR/VR/MR第二部分：應用場景與典型企業發改委在《數字經濟新型基礎設施研究》課題中也進一步明確技術與產業融合的關系，數字孿生正與人工智能深度結合，孕育出一種新的數字市場和形態。1、應用場景AI數字孿生彌補零售行業線上與線下鴻溝，打造可觸摸的交互式生態環境AI數字孿生對零售業的影響將體現在“人、貨、場”三個方面，即消費者、門店以及供應鏈，從而將整個零售業變成一個可觸摸的交互式生態環境。圖表：AI數字孿生賦能零售行業在消費者方面，數字孿生技術將物理現實傳遞到了數字世界中，在商品及零售業的獨特定位是彌合實體商店和在線商店之間的鴻溝，使購物者可以立即參與其中，是一種無縫的線下轉到線上場景的技術方式，對商品快速3D建模、場景識別、互動娛樂等都是零售數字孿生的關鍵技術能力。疫情期間，3D視頻營銷活動在亞馬遜平臺上引起極大關注，因為支持面對面互動，促使更多零售商引入亞馬遜的在線虛擬店鋪功能AmazonSumerian，支持零售經營者創建3D前端體驗和3D商品。AIAI）（AIMADT，快-10--10-3D3D3D3DAIAI（（圖表：AI+數字孿生在零售供應鏈中的應用SKF800-11--11-個庫存量單位的主要數據，涵蓋5個系統的40個安裝單元，使供應鏈管理人員能夠基于數字孿生的可視化和完整視圖進行全球化供應鏈管理決策。AI數字孿生突破傳統限制，實現三維立體文化傳播與展示AI數字孿生在傳媒領域的應用將傳播媒介從聲音、二維圖像及動畫上升至三維立體層面。圖表：AI+數字孿生在傳媒領域中的應用資料來源：前瞻產業研究院整理同時，202012（2020-2022年方案列出了具體的實施舉措，包括：推進人工智能技術在內容制作、智能剪輯等方面的應用，建立智能剪輯訓練資源庫，研發應用智能剪輯系統；逐步推動虛擬主播、動畫手語等技術在新聞、綜藝、氣象、科教等節目中的應用等。2020年7月，央視網體育與影譜科技聯合打造的國內首位體育虛擬主播既可以實時廣播CBA，還可以與用戶互動、主持賽事競答；輔助真人主播工作任務之余，也可獨立完成更多富有創-1-1造性的深度專題報道。此外，2020年熱播的芒果TV《乘風破浪的姐姐》綜藝節目中，影譜科技作為其視覺技術獨家合作伙伴，通過AI影像自動生產引擎，有效助力了該節目的商業化觸達，通過深度融合智慧廣電實現了內容與商業的平衡發展。更多的場景表現在智能化、自動化的視頻內容生產，影譜科技作為國內領先的智能視頻生成技術服務商，提供的產品及服務更為多元化和場景化。數字孿生在物質文化遺產中的應用主要在于更好地保護、傳承和開發物質文化遺產。（）圖表：數字孿生在物質文化遺產領域的運行機制數字孿生在物質文化遺產領域的主要作用是：模擬仿真、評估、優化、分析、決策和預測數字化建設過程，提出遺產保護與開發利用的最佳策略與方法；虛擬信息空間對物理實體進行鏡像映射過程的高效協作，監測遺產行為、狀態與活動全生命周期過程，推動遺產保護與開發利用創新；遺產數據化建設所涉及的數據資源，以此為遺產數字孿生體系管理與服務的構建、優化、改進和監測提供數據支撐。圖表：數字孿生在物質文化遺產領域的運行機制影譜科技運用智能影像和數字孿生技術，對貴州苗族蠟染工藝進行直觀展示，助力傳統工藝振興和文化遺產保護傳承，帶來新科技視角下的非遺傳承與發展模式。2.0環境下的全周期、全數據、全空間和全要素的學習2018年4月，教育部印發《教育信息化2.0行動計劃》，其基本目標是通過實施教育信息化2.02022++教育信息化步入2.0階段后，信息技術將更加深度、廣泛地給教育帶來深刻影響。根據張枝實方法建立虛擬模型，通過仿真技術探討和預測未來，發現和尋找更優的方法與途徑，實現教育信息化2.0環境下的全周期、全數據、全空間和全要素的學習，為新時代教育的創新和發展提供新理念和新方案。整體來看，AI數字孿生技術從微觀、中觀和宏觀三個層面影響了教育領域。微觀層面，知識、經驗將以跨媒介、非結構化的具象化信息，回應學習者個性化學習訴求，解答應用問題；中觀層面：創建孿生畫像，打通軟硬環境數據壁壘，激活資源活性，促進知識傳遞和流通；宏觀層面：教育系統將順應信息化發展的趨勢，成為孿生城市的重要網格和數據節點。圖表：AI數字孿生對教育領域的影響在國內已經有了AI數字孿生在教育領域的探索，影譜的數字孿生課堂讓學生與老師可遠程使用交互式虛擬環境，疫情期間的教學需求使這一服務得以加速。2021年2月，影譜科技攜手新東方在智慧教育領域進行長足的戰略延伸，以優勢技術及解決方案完善線上線下教育融合，加速教育數字化升級。通過AI影像技術，可實現智能多元化授課、數字場景化教學等功能，同時也會為AI產業發展帶來新的機遇。AI數字孿生反映實體建筑的全生命周期過程“數字孿生建筑”是將數字孿生使能技術應用于建筑科技的新技術，簡單說就是利用物理建筑模型，使用各種傳感器全方位獲取數據的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，以反映相對應的實體建筑的全生命周期過程。數字孿生建筑具有精準映射、虛實交互、軟件定義、智能干預等特點。圖表：數字孿生建筑特點圖表：數字孿生建筑典型應用場景2、典型企業達索系統公司達索系統成立于1981年，作為從達索航空分離出來的IT公司，早期主要服務于飛機制造商，解決從二維到三維的建模問題。3DExperience。達索憑借航空業CAD20123DExperience20143DExperience真TAEMA、A等（OVA3DEAED3DExperience可讓所有組織整體實時了解業務活動和生態系統，將人員、想法、數據和解決方案連接到一個始終可用的協作和交互環境中。3Dexperience3D3D圖表：達索系統公司3DExperience平臺應用及功能影譜科技

影譜科技以人工智能視覺技術產業化為主要目標，是國內領先的智能影像生產技術提供商及應用方案提供商。影譜科技擁有自主原創的影像視覺技術，能夠實現影像的自動化生產。圖表：影譜科技核心技術在數字孿生領域，2020年，影譜科技推出了基于AI生成技術的數字孿生引擎MADT，與影譜持續完善的AI生成產品矩陣組合，為數字商業提供底層支撐。MADT是繼其旗艦平臺智能影像引擎MAGC之后又一AI生成引擎，是國內首款融合AI+5G的3D數字孿生引擎。DT創建“面向特征數據的AI（DTMADT光場技術融合AIP在產業鏈應用方面，MADT將業務數據（ET）與人工智能技