「數字孿生」已不再被當成科幻小說,它正在改變、顛覆着我們的傳統行業。用元宇宙里發生的上萬次預演,換來現實中一場沒有意外的實驗,也許便是我們現實世界與元宇宙最好的和解。
最近,寶馬(BMW)在元宇宙里開了一家汽車製造工廠,並「僱傭」了120個虛擬人類作為員工。這家元宇宙工廠,其實是寶馬一家德國工廠的「數字孿生」:大到工廠的外觀設施、每一件物品材料,小到各種紋理、材質、光線,都與現實中的寶馬工廠分毫不差。甚至包括那120個數字員工,都是根據寶馬現實工廠中的真實員工,克隆出來的「數字孿生」。
寶馬(BMW)的元宇宙工廠&數字員工數字孿生(Digital Twin)又被稱為「數字映射」、「數字鏡像」,指將現實中的事物在虛擬空間裡進行模擬,並與現實中一樣具有生命周期,是會」生長」的3D模型。
簡單講,「數字孿生」就是在元宇宙中,對現實世界裡的人、事、物進行數字克隆。
01. 數字孿生有什麼用?
通過「數字孿生」的高精度克隆,團隊完全可以在元宇宙里模擬複雜的工作流程,輕鬆測試各種新方案的可行性。而數字員工,可用於測試工作流程中的人體工程學、提升工作效率。
寶馬(BMW)的元宇宙工廠&數字員工
「數字孿生」讓團隊完全不用動到現實中的一枚螺絲釘,就可以預見實驗結果,並進行快速的迭代,而且不會帶來現實中像停產停機等問題...
畢竟,它們只發生在虛擬世界,就像玩電子遊戲一樣。
02. 數字孿生是如何設計出來的
「數字孿生」到底是如何將現實中的一切,分毫不差地克隆進元宇宙里呢?
✦ Omniverse
Omniverse是一個開放的元平台,可高精度的模擬、同步現實世界環境,準確預測無限「假設」場景。寶馬的這家數字孿生工廠,便是在Omniverse中運行的。
在Omniverse中也逃不過搬磚的數字員工
同時,Omniverse支持接入3ds Max、Blender、Maya、虛幻引擎等工具,設計師無需重新學習新的3D軟件,可以直接在自己常用的軟件中進行創作後,再導入Omniverse即可。那麼,如何像寶馬工廠一樣,將現實中的員工,變成可編輯的3D虛擬人類呢?
✦ Character Creator
Character Creator是一個3D角色創作軟件,支持接入Omniverse,用於3D角色的生成、動畫和渲染。用這款軟件可以在幾秒鐘內,將一張照片變成一個3D虛擬人類,並支持進一步的編輯:
用一張照片就能變3D虛擬人類比如調整面部特徵、身體結構和更換服飾等等,軟件里還提供了大量的素材和動作庫可供選擇。有了這些3D人類模型後,大量逼真的動作&動畫,又是怎麼做出來的呢?
✦ Actorcore
Actorcore是一個3D動作資產雲平台,提供了數千個AAA級質量的3D角色動作下載。
和其他平台的動作素材不同的是,Actorcore的動作素材自帶逼真的動態和說話動畫,適用於各種不同的場景。
動作素材自帶動態場景
我們可以將Actorcore的動作導出USD格式後,直接拖拽到Omniverse中,即可應用在3D虛擬人類身上。
除了常規動作,如果還想給這些虛擬人類,增加微表情處理呢?
✦ iClone
iClone是一個實時3D動畫軟件,支持接入Omniverse,提供動態表情捕捉功能。打開iClone並連接手機軟件Live face後,用你的手機攝像頭,就可以將你的表情實時同步到3D虛擬人類上,並支持微表情的調整:
用Live Face捕捉你的面部表情
值得一提的是,上面說到的Character Creator、Actorcore和iClone同屬一個開發商,不僅都支持接入Omniverse,幾個軟件之間也可以無縫銜接。這個視頻里將展示結合上面這幾個軟件,如何把一個真實人類,克隆進電腦里的魔法過程:https://youtu.be/g1Kj-57thxs
視頻中最終完成的虛擬人類
03.數字孿生的簡易體驗入口
如果覺得上面的軟件門檻太高,你也可以試試下面這2款APP,用手機就能體驗的「數字孿生」:✦ Scandypro
Scandypro是一款3D面部掃描APP,用手機前置鏡頭自拍後,即可在APP里生成你的3D頭像模型。
我用Scandypro的掃描過程
模型還支持導出PLY/OBJ等格式,可以在專業3D軟件里進一步編輯。
✦ In3D
In3D是一款3D全身掃描APP,用手機拍攝你的全身照,即可在APP里生成你的3D人偶
我用In3D的掃描過程(好鬼畜同時,軟件里還支持給人偶一鍵換裝、自動綁定動作並生成3D動畫,也可以導出fbx、glb文件在專業軟件里編輯。
寫在最後
「數字孿生」已不再被當成科幻小說,它正在改變、顛覆着我們的傳統行業。
用元宇宙里發生的上萬次預演,換來現實中一場沒有意外的實驗,也許便是我們現實世界與元宇宙最好的和解。