数位分身(digital twin)是未来 5 年即将崛起的新科技,预期能够大幅提升制造、建筑、医疗的效率,但同时也有一个出乎意料的应用正在快速发展,真人版的数位分身。来认识一下,未来的你吧!
数位分身的概念很简单,在数位世界中打造一个真实世界中的物件,并用它来进行各种测试,再将真实世界中的物件数据,回传到数位世界,两者可以彼此连结,并不断调整。
传统制造过程中,常常有“打样”或是“模型”的过程,特别是在制作材料成本高昂的产品时,更需要先打样,确定尺寸跟细节后,再正式生产,金属铸造常用石膏代替,建筑师则用塑胶、木头来模拟。之后就有人提出了电脑建模的概念,在数位世界中打造模型,更容易修改,也降低成本。
连结虚实的数位分身
2002 年,佛罗里达理工学院 Michael Grieves 博士首先提出了“数位分身”的概念,2010 年这个概念被美国 NASA 列入未来展望报告中,将能够协助他们更有效率打造相关设备。
▲美国 NASA 很早就投入研究数位分身,用来预测飞行器可能发生的问题,并提前排除。(Source: NASA)
数位分身与电脑建模相比,关键的差异在于实体模型与数位模型之间的资料连结(Digital Twin Aggregate, DTA)。当我们透过类似 CAD 软件,打造了一个数位模型之后,我们会在虚拟环境中测试它,然后再投入实际制造。数位分身则是在建立数位模型与实体模型后,两边交互测试,透过实体模型上的感测器回传资料,让设计者可以在数位环境中调整设计,再反馈回实体模型。
目前使用数位分身最广泛的产品就是电动车大厂特斯拉(Tesla),他们所卖出的每一台车,都有一个数位分身保存在系统上,他们会根据车辆回传的数据来调整车辆的系统,同时也应用在其后的车辆上,借此提供车主更好的服务与可靠度。换句话说,当你的 Model S 系统中产生了一些问题时,这些资料会回传到特斯拉,系统就会透过软件更新来解决你的问题,以及其他 Model S 车主的问题。
▲新加坡打造了全市数位分身,能够分析交通、建筑与气候,图为屋顶太阳能系统的安装预测。(Source: Virtual Singapore)
随着物联网与人工智能的进展,“数位分身”将打入制造业主流,估计 75% 已经布署物联网的业者会在 2020 年开始使用“数位分身”,制造业大厂像是 GE、Bosch 都已经大量导入,软件商 Oracle 也不断开发相关服务来抢占市场,甚至新加坡-,也建立了一个新加坡的数位分身,来提供政策评估,在不久的未来,我们将会越来越熟悉数位分身。与此同时,相似的技术正在以截然不同的面貌走向世界。
真人版的“数位分身”
虽然我们距离电影《阿凡达》的世界还很遥远,但我们正在往那个方向走去,真人版的数位分身已经来到门口。三个产业已经开始运用真人数位分身,包括时尚、游戏与色情产业。
打造真人版的数位分身原理很简单,把你放进一个全方位的摄影棚内,透过上百个不同角度的镜头建立你的 3D 模型,配合算法就能打造出一个栩栩如生的“数位版的你”,搭配游戏引擎与动态捕捉技术,这个数位版的你就能够做出各种表情与动作。
时尚产业已经在尝试这项新科技,这个概念是从数位走秀开始,如果一个模特儿只要走一次,电脑就能够帮她换上各种衣服,甚至让设计师在做出衣服前就能够看到模拟走秀的情况,不是很棒吗?曾出演《怪兽与他们的产地》的美国名模 Christine Marzano,现在已经不再走秀,但她的数位分身 Christine 2.0 仍然在伸展台上活跃。
▲Christine Marzano 现已全心投入创业,而她的数位分身继续代替她走秀。(Source: BBC)
“时尚名牌雇用了我的分身,帮他们试穿数位衣服,还能用我的台步走秀。”Christine Marzano 表示,这项技术将能运用在时尚、广告与个人助理上,但尚未成熟,她目前已经退居幕后专心投入开发数位模特儿分身的事业。“你做的任何事,只要能够数字化,都能用数位分身来取代。”
催熟一项新科技最好的助力,色情排第二的话,没人敢当第一。成人游戏公司 Camasutra Industries 正在投入这项科技,他们替 AV 演员建立真人数位分身,让玩家透过 VR 装置与这些分身互动,第一个贡献自己身体的演员就是 Casey Calvert。
“色情片总是有一些超现实幻想因素存在,我还满开心有个分身能帮我完成这些工作。”Calvert 表示,她的分身能演出一些她本人不想做的事,只要不违法,她觉得就能达成双赢。
从模特儿到成人游戏,这些数位分身虽然是虚拟的,但又有点真实,难道未来世界再也没有真人了吗?“模特儿本来就很不真实,”时尚经纪人 Jennifer Powell 指出,现代社会按照主流审美观养出了一群模特儿,我们替他们化妆、装扮、拍照、后制再加上各种特效,这也没比虚拟人物真实太多。
从时尚模特到喷射引擎,两种不同概念的数位分身正在慢慢进入我们的世界,只要发挥一点想像力,这项技术就有无穷的可能,在带来好处的同时,也可能引发难以预料的后患,包括诈骗、隐私问题与知识产权,都将随着这项科技的进步,而浮上台面。
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- Advanced Imaging Algorithms in Digital Twin Reconstruction of Construction Sites
(首图:OpenPR)