對話騰訊：從“可視”到“可算”，數字孿生漸入深水區

作者 | 山竹

出品 | 鋅產業

故宮博物院作為中國最大的古代文化藝術博物館，擁有上百年的歷史文化傳承，自1925年建成以來，陸續收入藏品超過186萬件，這其中既有保存完好的珍貴藏品，也有大量需要修復的絕世珍品。

這就有了文物修復師這一頗為低調的職業。

2016年《我在故宮修文物》播出后，故宮博物院開始火出圈，在這部紀錄片中，大部分人第一次從其中文物修復師身上真正感受到了，什么是中國文化中的工匠精神。

也是在這之后，文物修復師這一職業開始為眾人熟知，甚至一度成為網紅職業，而同樣是在近些年被應用到文物保護中的，還有一系列黑科技。

故宮和騰訊是在2019年開始籌建聯合實驗室的——一個嘗試通過技術手段實現文物三維數據采集、加工、展示全流程智能管理的實驗室。

這個坐落于故宮西華門內，故宮文物醫院旁邊的實驗室，于今年5月正式啟用，并開始批量“復制”故宮中的珍寶和文物。

01數字工廠造文物

作為我國歷史文化最高殿堂，故宮早在1999年就提出了數字故宮的建設目標，彼時正值中國互聯網方興未艾之時，騰訊、阿里、百度互聯網三巨頭在這一年前后相繼創立。

因而，故宮其實很早就有了自己的數字與信息部，這一部門主要負責故宮文物的影像采集。

故宮與騰訊籌建的聯合創新實驗室正是基于故宮原有的影像采集工作室進行的升級再造，和其它實驗室不同的是，在雙方原計劃中，就是要將這一實驗室改造成擁有不少黑科技的智能實驗室。

于是，在新實驗室籌建之初，騰訊從數字孿生團隊中抽調了物聯網、可視化、空間建模三方面的精英工程師，組建了三個小組分別負責數據采集、數字孿生平臺可視化設計、建筑空間孿生體構建。

據鋅產業了解，騰訊數字孿生團隊自建筑數字孿生起家，對于建筑空間數字化，這一團隊自然是再熟悉不過。

然而，作為一座擁有百年歷史的博物館，故宮影像采集工作室原有的建設圖紙已經無從找尋，房間的管網分布情況也無人知曉。

故宮·騰訊聯合創新實驗室項目經理楊志雨解釋稱，“如果有圖紙，我們可以直接基于圖紙生成建筑空間三維模型，沒有圖紙，就需要通過騰訊的數字孿生引擎對這一工作室進行三維空間重構，并通過三維掃描技術將管線管網重構出來。”

顯然，要想繼續推進這一項目，后者就成了必要手段。

在之后的幾個月里，通過數字孿生引擎的三維空間重構和三維掃描技術，騰訊的團隊對這個450㎡的故宮影像采集工作室的建筑空間、管線管網進行了一次徹底的三維重構。

故宮·騰訊聯合創新實驗室興建前后，這一實驗室的本質功能并沒有改變，就是為了造“文物”，準確來說，應該是造“數字文物”。

要造“數字文物”，就需要將文物搬到這一實驗室的拍攝區，完成二維或三維圖像拍攝。而這些有著千年歷史文化傳承的文物，對于環境要求極為苛刻，稍有不慎就會對文物造成諸如氧化、腐蝕等損壞。

在聯合實驗室籌建過程中，雙方就這一問題經過多次探討，最終制定了一套文物采集標準，在這套標準中，明確規定了文物拍攝、采集時，對于環境溫度、濕度等因素的要求。

有了這套標準，再通過傳感設備對實驗室的環境實時調控，就不用再擔心這些珍貴文物會因拍攝造成損傷。

科技復現歷史，本就不該再留下任何人為痕跡，但這要求身在其中的技術團隊要有足夠的生態廣度和技術厚度。

02復現歷史的難度

實際上，早在2013年，騰訊在建筑數字化領域就打造了微瓴平臺，這一平臺至今已有十年之久。而自2018年進入商業化后，截至2023年8月，騰訊已經在建筑、交通、工業、能源、文旅、教育等20多個行業完成了586個項目落地交付。

例如騰訊深圳總部大樓的改造，為東莞天安數碼城打造的數字孿生底座，為瑞泰馬鋼打造的透明工廠等。

在騰訊數字孿生產品部于2022年正式成立后，團隊基于數字孿生也為深圳寶安打造了智慧交通數字孿生底座、惠州城市交通實時數字孿生交管系統、中聯重工智能制造升級，以及三星堆運營智慧大腦等項目。

2022年12月1日，騰訊面向全行業首發了數字孿生云，將游戲科技、云計算/云渲染、人工智能、模擬仿真、高精地圖、全息感知以及音視頻傳輸等核心技術進行深度融合，以平臺產品形態向外提供服務。

而在騰訊今年的數字生態大會上，騰訊云副總裁、騰訊數字孿生業務負責人張少宇對外發布了騰訊數字孿生“1+3”全新的產品矩陣——一個數字孿生底座，以及可視化平臺、空間實時計算平臺、實時仿真平臺三大平臺。

張少宇解釋稱，“我們這次站在公司角度將地圖相關能力、大屏可視化能力、自動駕駛能力，以及早期樓宇數字化能力整合到了一起，構建了這樣的1+3產品矩陣。”

之所以有這次調整，是因為騰訊認為數字孿生技術包括數字技術、物聯技術，以及人工智能和空間計算技術。

“這次產品矩陣升級后，我們搭建了用于三維建模、空間建模、物聯接入的數字孿生底座，上層則有用于大屏可視化、仿真推演、空間計算的平臺，從整個數字孿生關鍵技術角度來看，我們已經完成了全面布局。”

10年數字孿生技術打磨出的全棧技術和產品，形成了騰訊在數字孿生領域的技術厚度；5年的項目經驗和500+實際落地項目，形成了騰訊在數字孿生領域的工程能力。

回看在故宮·騰訊聯合創新實驗室再造過程中，要真正為一個如此復雜的建筑打造數字孿生系統，實際上還有另一個必須考慮的問題——設備和傳感器的互聯互通。

張少宇告訴鋅產業，“我們打通物聯能力有兩種方法，第一種是直聯設備，例如溫濕度傳感器的互聯，或者通過HTTP等標準通信協議進行直聯，另一種是通過子系統做對接。”

要想實現穩定的物聯能力，無論通過上述哪種互聯方式，都需要聯合其中諸多設備制造商，乃至系統集成商，進行設備和數據的對接和打通，這就需要極強的生態整合能力。

據騰訊數字孿生產品副總裁張果透露，騰訊目前有產品型、行業型、服務和咨詢型生態伙伴超300家。“我們一方面在共建合作伙伴生態圈，另一方面也在將大家的設備、能力廣泛聯接到場景生態中。”

由此也就不難理解，為什么騰訊在聯合實驗室構建過程中，能夠快速實現互聯互通，打造出一個復刻文物的數字工廠。

03數字孿生再下沉

2023年5月18日，在國際博物館日上，故宮·騰訊聯合創新實驗室官宣正式落成并啟用。

相對于傳統實驗室而言，這一實驗室加入了自動環境調節功能，可以自動將實驗室環境調整到最適合拍攝中的文物所需要的溫濕度、二氧化碳濃度，減少對文物的損耗；

相對傳統虛擬拍攝而言，這一實驗室采用二三維數據采集與多源數據融合技術，實現了一部手機就能完成人、物與數字三維模型的融合拍攝，拍攝成本降低了95%。

也是在故宮·騰訊聯合創新實驗室落成的這一年，國內數字孿生技術已經不再只是服務于大型國央企，數字孿生技術開始悄然深入更多產業，讓更多中小企業和一線從業者一同迎接數字世界的洗禮。

在制造業領域，騰訊為瑞泰馬鋼打造的透明工廠這一制造業領域標桿項目中，瑞泰馬鋼還與一些中小型物流公司在鋼材運輸上有著深入合作，這些物流公司在高效車隊管理上的需求在近些年也越來越突出。

騰訊數字孿生團隊通過為這些物流公司提供低代碼和無代碼開發工具，讓他們的業務人員可以通過自己的業務邏輯開發諸如貨物流轉、車隊管理等數字孿生應用，這樣的數字孿生應用，已經成為這些物流公司高效管理、降本增效的重要手段。

在農業領域，在騰訊與深汕集團合作的數字鄉村建設項目中，騰訊為深汕地區搭建了“一庫、三屏、一入口、三體系、N應用”完整的數字孿生體系。

通過建設數字鄉村可視化大屏，騰訊將“鄉村總覽、鄉村數字經濟、鄉村數字治理、鄉村網絡文化、鄉村公共服務、鄉村環境監測”六大維度重點指標數據，通過二維圖表、三維地圖聯動，進行統計分析與展示。

通過建設鄉村AI遙感識別系統，實現對鄉村田地的種植計劃核查、耕地動態調查、作物長勢監測，提升農田監測管理效率，讓科技深入田地，去切實解決田間地頭的“三農”問題。

在城市運營領域，在騰訊與上海浦東機場合作的數字機場項目中，騰訊正在為浦東機場搭建包括安全、運行、服務、經營、交通、環境、貨運、管理體系在內的數字孿生機場。

通過建設數字機場地面安全保障系統——在機坪部署大量智能化監測設備，來對飛機各類數據進行采集，通過AI視頻分析平臺對機場進行數據分析、智能監控。

這套系統目前實現了對浦東機場290個機位、19個節點的覆蓋，數據綜合準確率高達98%，由此也提升了航班地面運行過程中的安全保障。

同樣通過引入騰訊低代碼平臺“微搭”，基于數字孿生界面，浦東機場一線業務與開發人員用“拖拉拽”的方式，就可以開發業務應用和軟件。

04突破“大屏”之困

中國目前有400多家數字孿生公司，回顧過去十年，這些公司中絕大多數的核心業務一直停留在大屏可視化這一數字孿生初級階段。

一塊炫酷的大屏，觀感上可以帶來不小的視覺沖擊，但無法深入核心業務，浮于表面的數字化終究無法觸達企業降本增效的時代痛點。

經過這幾年技術滲透的由淺入深、服務客戶的由大到小，身在行業中的張少宇發現，“數字孿生發展到現在，已經從早年間強調好看、逼真還原、游戲級渲染效果，進入到了可計算、可預測、可控制、可交互階段。”

他認為，“只有將數字孿生技術真正深入到企業的生產系統，去提升企業管理效率、服務品質、創新能力，整個產業才算真正進入‘深水區’。”

就像在故宮·騰訊聯合創新實驗室中，不僅有能夠統籌全局的數字大屏，還有能夠構建“數字文物”的拍攝技術，以及可以根據文物特性自動調節的拍攝環境。

就像在深汕數字鄉村中，不僅有能夠統籌六大維度數據的數字大屏，還有切實解決田間地頭“三農”問題的鄉村AI遙感識別、農產品溯源、污水監測等系統。

就像在上海浦東數字機場中，已經建成的地面安全保障系統不僅能對飛機乃至機場的數據進行采集分析，還能及時發現、預判機場可能存在的效率和安全問題，并快速做出判斷和處理。

在突破“大屏”之困后，數字孿生正在逐漸進入產業“深水區”。

而推動數字孿生技術在工業、交通、建筑、文旅等更多行業陸續進入“深水區”，是第四次工業革命的一個必經階段，也是騰訊數字孿生團隊今年最重要的業務目標。