2月20日，歷時16天的北京第24屆冬奧會圓滿閉幕。本屆冬奧會從開幕式的24節(jié)氣到閉幕式的12生肖，《雪花》、《送別》、《折柳寄情》，每個環(huán)節(jié)都彰顯了中華民族的強大文化張力與技術(shù)實力。完美地詮釋了冬奧精神和優(yōu)秀的華夏文明，一時間，“雙奧之城”驚艷世界，民族之風(fēng)傳遍全球。在新冠疫情的陰霾依然沒有散去的背景下，為全球貢獻了一次完美的冰雪盛宴，其中數(shù)字化仿真技術(shù)的應(yīng)用，在冬奧舉辦的過程中發(fā)揮著不可替代的作用。
中國工業(yè)合作協(xié)會仿真技術(shù)產(chǎn)業(yè)分會副會長、冬奧會數(shù)字表演與仿真技術(shù)團隊負(fù)責(zé)人、北理工計算機學(xué)院丁剛毅教授帶領(lǐng)團隊，全程為此次冬奧會提供數(shù)字仿真技術(shù)支持。
“我們通過三維仿真技術(shù)，模擬出冬奧會開幕式全流程，對演員、燈光、音樂、煙花、奧運火炬，甚至轉(zhuǎn)播機位等全要素進行全方位‘排兵布陣’。這個平臺相當(dāng)于電影預(yù)演系統(tǒng)，幫助導(dǎo)演團隊等直觀了解開幕式的整體效果。”丁剛毅教授在接受《中國電子報》采訪時說到。
北京理工大學(xué)計算機學(xué)院數(shù)字表演與仿真技術(shù)團隊采用原創(chuàng)的“智能化創(chuàng)編排演一體化”系統(tǒng)打造的全仿真“虛擬鳥巢”功不可沒。開幕式前，他們已經(jīng)在“虛擬鳥巢”上排演了約12次，精確到每一位演員的位置、動作、步伐速度，甚至每一分、每一秒，并且根據(jù)模擬結(jié)果為參演者精心準(zhǔn)備了“定制”的表演手冊，確保節(jié)目創(chuàng)意得以最大程度的實現(xiàn)。
北京冬奧會不僅僅是冰雪盛宴、文化盛宴、體育盛宴，還是一場仿真技術(shù)的盛宴。開幕式上的“大地屏”所展示的雪花、巨浪、山巒、五星，讓人如同置身其間，如臨其境。這些都需要海量的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)計算和復(fù)雜的計算機圖形渲染相結(jié)合，離開數(shù)字化虛擬技術(shù)的應(yīng)用，不可能呈現(xiàn)出這種震撼的效果。
本次冬奧會各種仿真技術(shù)精彩紛呈，為人們提供了更多的沉浸式體驗感。“360°VR技術(shù)”；虛擬場館仿真系統(tǒng)（VSS），通過可視化“數(shù)字孿生”模型，對賽事場館進行了1:1的3D場景還原；電動模擬體育訓(xùn)練系統(tǒng)；賽道模型；仿真雪“旱雪魔毯”；VR體驗、3D、4D模擬體驗、裁判虛擬演練等仿真技術(shù)大展身手。幾乎每項技術(shù)都是創(chuàng)新，都是全球領(lǐng)先。
中國工業(yè)合作協(xié)會仿真技術(shù)產(chǎn)業(yè)分會會長、北京航空航天大學(xué)教授張霖在接受《中國電子報》記者采訪時表示：“基于這些虛擬仿真應(yīng)用，可以更好地了解運動員的生理、心理特點，提高訓(xùn)練效率和水平；更全面地了解對手的技術(shù)特點，并通過虛擬對抗訓(xùn)練，提高運動員或運動隊的實戰(zhàn)和應(yīng)變能力；提前體驗比賽場館和賽場氣氛，快速適應(yīng)比賽環(huán)境。”
近年來，從國慶閱兵到春節(jié)聯(lián)歡晚會，再到一些大型活動現(xiàn)場，都會看到丁剛毅教授的身影。他一次次用仿真技術(shù)為各種重大盛典打造“科技大腦”。他帶領(lǐng)團隊，發(fā)揮北理工在數(shù)字表演和仿真領(lǐng)域的國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)優(yōu)勢，研發(fā)出一套仿真系統(tǒng)，以秒級和厘米級的精度，對群眾游行、聯(lián)歡晚會等活動進行了全要素、全方位、全流程的三維還原，該系統(tǒng)在策劃、訓(xùn)練及現(xiàn)場指揮方面都給予了數(shù)據(jù)支持。
仿真協(xié)會多位專家表示，仿真技術(shù)在國民經(jīng)濟發(fā)展過程中的應(yīng)用不僅僅只是適用與工業(yè)制造領(lǐng)域，在文化、旅游、農(nóng)業(yè)、抗災(zāi)等領(lǐng)域都有著不可限量的發(fā)展空間。
“我國大工業(yè)、大技術(shù)格局的形成，仿真技術(shù)將會發(fā)揮著不可估量的作用和價值”，中國工業(yè)合作協(xié)會理事長田玉萍表示。“我們要充分發(fā)揮仿真技術(shù)的創(chuàng)新優(yōu)勢，既要推動中國仿真技術(shù)的高質(zhì)量發(fā)展，同時也要促進國際間交流，利用我們的技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢，增進全世界各國之間的民間往來，讓中國的仿真技術(shù)創(chuàng)新成果造福全球各國人民。”
張霖會長指出，虛擬仿真技術(shù)還有極大的發(fā)展空間。“未來，在視覺感知方面最終需要擺脫眼鏡和頭盔，在視覺之外更需進一步發(fā)展物理建模仿真技術(shù)，最終構(gòu)造內(nèi)外真實的虛擬物體、虛擬環(huán)境、虛擬人、虛擬社會、虛擬世界、虛擬宇宙，并建立人、真實世界和虛擬世界之間的無縫融合和自由交互。”
當(dāng)前，我國正處在仿真技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高峰期，無論是從國內(nèi)工業(yè)革命產(chǎn)業(yè)變革的需求，還是從突破西方核心技術(shù)“卡脖子”問題的現(xiàn)狀出發(fā)，內(nèi)外環(huán)境都為仿真技術(shù)自主研發(fā)提供了必然的條件以及廣闊的空間。這也是時代背景賦予每個仿真技術(shù)從業(yè)者的使命和責(zé)任。
中國工業(yè)合作協(xié)會仿真技術(shù)產(chǎn)業(yè)分會秘書長楊曉暉表示，仿真技術(shù)在北京冬奧會的成功應(yīng)用，讓仿真技術(shù)在世人面前大放異彩，這既是仿真產(chǎn)業(yè)的光榮，也是仿真協(xié)會的動力。新的一年，仿真協(xié)會總共設(shè)計46項活動內(nèi)容，從仿真品牌會議到仿真沙龍，再到技術(shù)協(xié)同、標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、仿真大講堂、考察走訪等多管齊下，聚焦會員服務(wù)，堅定走專業(yè)化社團平臺建設(shè)之路，扎實推進技術(shù)賦能、資源賦能、模式賦能進程。
我們堅信，隨著數(shù)字中國建設(shè)的進一步深入，數(shù)字經(jīng)濟和實體經(jīng)濟加速融合，仿真技術(shù)將會在我國國民經(jīng)濟發(fā)展過程中發(fā)揮更大更廣的作用！
（此文部分摘自《中國電子報》記者宋婧、趙晨所寫的《虛擬融入現(xiàn)實，點亮冬奧科技之光》一文。）
張 霖
北京航空航天大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。1992年于清華大學(xué)獲博士學(xué)位。研究方向包括復(fù)雜系統(tǒng)建模仿真、智能制造、云制造、智能物聯(lián)系統(tǒng)等。曾任國際建模仿真學(xué)會（SCS）主席，中國仿真學(xué)會常務(wù)副理事長，國家 863/CIMS 主題辦公室主任，北航自動化學(xué)院副院長等。現(xiàn)任中國工業(yè)合作協(xié)會仿真技術(shù)產(chǎn)業(yè)分會會長，亞洲仿真聯(lián)盟（ASIASIM）主席，國際建模仿真學(xué)會（SCS）會士，亞洲仿真聯(lián)盟（ASIASIM）會士，中國仿真學(xué)會（CSF）會士，國家 863 主題云制造項目首席專家，國家重點研發(fā)項目首席專家，復(fù)雜產(chǎn)品先進制造系統(tǒng)教育部工程研究中心主任，復(fù)雜產(chǎn)品智能制造系統(tǒng)技術(shù)國家重點實驗室學(xué)術(shù)委員會委員，航天系統(tǒng)國家級仿真重點實驗室學(xué)術(shù)委員會委員，北京市云制造平臺與服務(wù)工程中心學(xué)術(shù)委員會主任，中國科協(xié)第九屆全國委員會委員。任多個國際期刊編輯及編委，發(fā)表論文 200 余篇，合作專著（章節(jié)）10 余部，獲國家發(fā)明專利 20 余項。曾獲國家 863 十五周年先進個人和全國優(yōu)秀科技工作者稱號。
丁剛毅 北京理工大學(xué)黨委委員、校學(xué)術(shù)委員會委員、計算機學(xué)院黨委書記，北京市數(shù)字媒體技術(shù)實驗教學(xué)示范中心主任，“數(shù)字表演與仿真技術(shù)”北京市重點實驗室主任，北京高校高精尖學(xué)科“數(shù)字表演與創(chuàng)意學(xué)”學(xué)科建設(shè)負(fù)責(zé)人。主要社會兼職包括教育部動畫與數(shù)字媒體教學(xué)指導(dǎo)委員會副主任、文化和旅游部文化科技專家、中國工業(yè)合作協(xié)會仿真技術(shù)產(chǎn)業(yè)分會副會長、中國仿真學(xué)會理事、軍委裝發(fā)部軍用仿真技術(shù)專業(yè)組成員。學(xué)術(shù)專長為數(shù)字表演、軟件工程、仿真技術(shù)等，主要涉及數(shù)字表演與創(chuàng)意仿真、裝備模擬訓(xùn)練仿真、大規(guī)模人群仿真、環(huán)境仿真等。
中國工業(yè)合作協(xié)會仿真技術(shù)產(chǎn)業(yè)分會
中國工業(yè)合作協(xié)會仿真技術(shù)產(chǎn)業(yè)分會（簡稱中國工合仿真技術(shù)產(chǎn)業(yè)分會）（英文名稱：SimulationTechnology Committee of China Industrial Cooperation Association 簡稱：STC）是由中國工業(yè)合作協(xié)會批準(zhǔn)成立，并報國家民政部登記備案的全國性社會組織，接受中國工業(yè)合作協(xié)會的領(lǐng)導(dǎo)。
中國工合仿真技術(shù)產(chǎn)業(yè)分會秉承“賦能創(chuàng)新、融合發(fā)展”的工作理念，從技術(shù)提升、市場需求出發(fā)，緊密聯(lián)系國家有關(guān)部門，聯(lián)合社會優(yōu)質(zhì)資源，搭建仿真技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新融合的高質(zhì)量平臺。會員單位包括中國中車、中航工業(yè)、航天科工、中國商飛、中國兵器、中船重工、中國核電等知名企業(yè)集團公司，一汽、上汽、北汽、廣汽、江鈴等整車生產(chǎn)廠家，徐工集團、三一重工、上海電氣等高端裝備企業(yè)，騰訊、中科曙光等知名科技企業(yè)，海爾、格力等行業(yè)龍頭企業(yè)；中望龍騰、安世亞太等優(yōu)秀自主工業(yè)軟件企業(yè)，清華、北航、北理工、同濟、西北工大、南大等知名高校，中科院自動化所、中石油工程技術(shù)研究院、中國電器研究院、國家高速動車組總成工程技術(shù)研究中心等科研院所與國家級創(chuàng)新平臺，吉林大學(xué)汽車仿真與控制國家重點實驗室、湖南大學(xué)汽車車身先進設(shè)計制造國家重點實驗室、西南交通大學(xué)牽引動力國家重點實驗室、航空發(fā)動機高性能制造工業(yè)和信息化部重點實驗室等國家級、省部級重點實驗室等。
先后成功舉辦2021中國仿真技術(shù)產(chǎn)業(yè)高峰論壇暨中關(guān)村工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)峰會、第三屆中國仿真技術(shù)應(yīng)用大會；參與“面向制造業(yè)的數(shù)字化仿真”系列標(biāo)準(zhǔn)研制、“網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造和智能工廠”重點專項聯(lián)合申報、“制造業(yè)數(shù)字化仿真工程技術(shù)人員”新職業(yè)申報；舉行騰訊仿真云產(chǎn)品發(fā)布；組織北京航空航天大學(xué)、國家電投中央研究院、中石油工程技術(shù)研究院、中航工業(yè)南京伺服、航天云網(wǎng)科技發(fā)展有限公司、南京航空航天大學(xué)等數(shù)十次會員單位參訪交流活動；幫助會員單位解決技術(shù)難題30余項；積極參與中國科協(xié)“科創(chuàng)中國”活動，并積極推薦專家加入中國科協(xié)智能制造聯(lián)合體專家團隊。
