联想展示工业元宇宙三种构建方式，打造的虚实融合的解决方案

2022联想创新科技大会近日启幕，联想全球启动“工业元宇宙”，把虚实映射、虚实叠加、虚实联动等技术应用于生产、维修等各种环节，提升产业智能化水平。

　　菲尔兹奖首位华人得主、全球最杰出和最具影响力的数学大师之一、清华大学教授丘成桐表示，元宇宙还有很多技术问题需要数学等基础学科的支撑，需要包括联想在内的产业伙伴一起来推动。联想集团首席技术官芮勇也大篇幅以自身案例讲述工业元宇宙，展示联想在该领域的优势和信心。

　　芮勇称，在联想看来，元宇宙是物理世界和虚拟世界的融合，在这样的元宇宙里，虚实两个世界的信息获得了整合和相互增强，从而实现了1+1>2的效果。人和物在这个虚实融合的空间中，可以通过各种各样的互联和互动，以更高的效率、更低的成本、更身临其境的沉浸感和互动体验，解决日常生活、社会运行和产业发展中的诸多问题。

　　以电力行业的工业元宇宙为案例，联想是如何提供解决方案的?

　　电是现代生活中必不可少的基础设施，一旦出现故障导致断电，会造成巨大的损失。因此，电力设施的巡检非常重要。以往，电力设备的检查主要依靠人工，不仅耗时耗力，有时还会对巡检工人带来安全风险。而且，因为疲劳、疏忽等原因，人工巡检还可能会犯错，这些都会给电力设施维护带来高昂的成本和隐患。

　　联想打造的虚实融合的工业元宇宙解决方案，为这些棘手的问题，提供了全新的解决思路。而要打造这样的技术和方案，关键是建立一个连接虚拟世界和物理世界的元宇宙。

　　如何构建这样的工业元宇宙?主要有三种方式，包括虚实映射，虚实叠加、虚实联动。以电力巡检为例：

　　第一种方式虚实映射。如果要打造电力巡检元宇宙的解决方案，就需要构建物理电站的虚拟世界，联想称之为“元空间”。这个元空间需要包含四层“建筑材料”，缺一不可。

　　1.特征定位层，它使得在元宇宙中运行的设备，例如 XR 眼镜和机器人，能够识别它们六个自由度的位置和方向;

　　2.几何结构层，它描述了环境和物体的三维几何结构，这也有助于XR设备执行任务时进行路径规划;

　　3.纹理表征层，它能捕获物体的细节以进行高保真渲染，从而提供身临其境、与现实世界高度逼真的沉浸式体验;

　　4.对象语义层，这一层能让元宇宙中的设备识别和操作各类物体。

　　打造虚实融合的电站，这四层都非常关键。联想是业内第一家将这四层集成到同一个元空间、并可由各种类型设备共享使用的企业。

　　第二种方式虚实叠加。在虚拟电站中，通过AR眼镜，能够将丰富的虚拟信息叠加在真实的设备之上，帮助巡检工人更高效地检查设备状态、识别设备故障。比如物理变压器，带上AR眼镜之后，它的虚拟结构立刻与真实的变压器叠加在了一起，哪里有问题，哪里有异常，一目了然。联想的 AR 眼镜具有更大的可观察区域 FOV，能够提供更好的身临其境的体验，同时联想的边缘计算技术也让复杂物体的实时渲染成为可能。对于打造元宇宙沉浸式体验来说，这两项技术至关重要。

　　第三种方式虚实联动。怎么联动?其实就是虚带动实，实带动虚。巡检人员可能无法到达电站的每一个角落，尤其是那些对健康和生命构成威胁的区域。在这种情况下，可以让机器人代替人类完成工作。比如，可以在平板电脑上, 在虚拟电站中，为机器人规划一条巡检路径，它将沿着这条路径，在物理电站中移动，执行仪表读数识别、异常发热检测、设备状态监测等任务，这是虚带动实。另一方面，从物理世界获得的相关数据会被同步传到虚拟世界，这是实带动虚。