实景三维和体素建模所构模型多作用于元宇宙的前两层:全息构建和全息仿真。在前两阶段中,元宇宙赋能作用多体现在第三产业,其对第一、第二产业的赋能作用较为有限。
元宇宙第四阶段虚实联动,旨在通过改变虚拟世界控制物理世界,或为其赋能第一、第二产业的关键所在。若要发展至第四阶段,使元宇宙真正可以赋能物理世界的生产,数字孪生技术不可或缺。
数字孪生(Digital Twin)是指为物理对象建立数字模型,通过实测、仿真和数据分析来实时感知、诊断、预测物理实体对象的状态。该数字模型与其物理对象保持实时数据同步,以实现二者的交互映射,从而在全生命周期中保持一致。实景三维以静态模拟外形为主,体素建模优势在于其可模拟动态变化、世界内在法则等。与前述二者不同,数字孪生旨在客观反映物理实体的实时状态、忠实地描述物理实体全生命周期的运行轨迹,并可通过数字孪生体的变化对物理实体的变化进行预测。
数字孪生技术是元宇宙赋能工业的关键所在。数字孪生技术起步于工业应用,可双向联通虚拟与物理世界。其既可通过虚拟世界实时观察物理世界,又可通过改变虚拟世界的参数条件模拟出物理世界对应的变化,以更高效低价的方式践行原本在物理世界低效高价进行,或由于种种限制难以进行的操作。利用数字孪生技术,元宇宙可将其虚拟世界中的内容映射入物理世界中,使元宇宙突破第三产业的限制,赋能更多实体经济。