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当元宇宙这个词火了之后，笔者始终在想：这不就是小时候大家都空想过的将来世界吗？甚至《头等玩家》这部电影里描述的不就是元宇宙吗？为什么这个概念忽然火起来了呢？认真钻研过后，却发现元宇宙不再是齐全的空想。
人类社会通往元宇宙的路线，正在越来越清晰。
大家应该很轻松就能够理解到，元宇宙能够在精力层面为人类社会发明价值，典型利用如娱乐、社交、思维试验等 —— 这些次要是利用虚拟现实（VR）技术实现，咱们称之为虚构元宇宙。
而事实上，元宇宙同样能够在物质层面为人类社会发明价值，典型利用如数字孪生、仿真、近程协同等 —— 这些次要通过混合事实（MR）技术实现，咱们称之为混合元宇宙。
本文次要想从技术倒退的角度和大家聊一聊混合元宇宙如何用虚拟世界的力量帮忙事实世界进一步倒退，特地是组成混合元宇宙的根底技术：数字孪生。
咱们先来聊聊这个新概念，数字孪生，其定义如下：
数字孪生是以数字化形式创立物理实体的虚构实体。
是不是不知所云？
没关系，坐下来咱们缓缓讲讲，“以数字化形式创立物理实体的虚构实体”到底是怎么一回事。
物理实体是什么？
物理实体能够是事实世界里的任何货色。一盏灯，一个人，一台车，一栋楼，一个园区，一座城市等等，都能够是物理实体，其底层是由物质和能量组成。
虚构实体是什么？
虚构实体则是存在于数字世界里，与物理实体一一对应的数字对象，而其底层则是由数据和软件组成。
而数字孪生，则是把物理实体的状态和能力用数据和软件的形式封装起来的虚构实体。
举个例子，读者正在看的物理屏幕，能够被简略形容成以下构造：
物理屏幕：
状态（屏幕当初是什么样子）：显示《为什么结构性数字孪生是元宇宙的根底技术？》这篇文章；
能力（屏幕能执行什么动作）：关上，敞开，刷新。
那么咱们手中的物理屏幕所对应的数字孪生，也就是虚构屏幕应该是什么样子呢？
首先，虚构屏幕应该能够反映物理屏幕的状态。
打个比方，如果咱们去看虚构屏幕，它下面应该显示的是和物理屏幕上截然不同的内容。为了信息能够同步，物理屏幕和虚构屏幕是实时连贯的。以下是省略了一万字的对话：
物理屏幕：“兄弟，我在显示 XXX 文章了哦~”
虚构屏幕：“收到，我也开始显示 XXX 了！”
对话后果是虚构屏幕开始显示 XXX 文章。
其次，虚构屏幕应该能够反向管制物理屏幕。打个比方，如果咱们给虚构屏幕发送了一个敞开的指令，虚构屏幕则应该将此指令转发给物理屏幕，让物理屏幕敞开。以下是省略了一万字的对话：
虚构屏幕：“兄弟，老板要咱们关机”！
物理屏幕：“嗻！”
对话后果是物理屏幕敞开了。
有了物理实体与虚构实体的双向交互，一个数字孪生就有了雏形。
那么你会问了，数字孪生这货色到底有什么用啊？
设想一下，如果一座办公楼有了数字孪生（虚构办公楼），那么管理员不仅能够通过近程监督虚构办公楼进而实时把握这座楼安防、耗能等等的状态，更能够通过近程管制虚构办公楼进而管制物理办公楼。
如果呈现火警，管理员能够近程开启喷淋零碎灭火；
如果有灯没关，管理员能够近程关灯，大幅节能。
如果物理世界到数字世界的监督，数字世界到物理世界的管制都不满足你，数字孪生甚至还能够有限扩大本身能力，满足你做鳌拜小孩儿的欲望：
有限扩大本身能力
还用那个办公楼的场景来举例。在物理办公楼和虚构办公楼以外，还有一个管理员。管理员表演了收集信息并且做出决策的角色。
然而咱们有没有想过，咱们真的须要管理员这个角色么？办公楼能不能自己治理本人？
没错，你应该也想到了，有了数字孪生当前，虚构办公楼就能够表演管理员这个角色。虚构办公楼能够一周 7 天，一天 24 小时不间断地监督物理办公楼的状态，并依据状态信息主动做出应答决策。
比方在火警状态下，虚构办公楼能够依照软件规定自动控制灯光疏导出一条逃生通道，并且把必经之门提前开启，大大晋升楼内人员的逃生机会。同时，虚构办公楼能够主动拨打 119，并且传播所有的重要信息，比方哪一层哪一间是真正火源等等。
更远的未来，虚构办公楼会联合多维信息，通过 AI 做更为简单的智能决策，实现虚构办公楼的“主动驾驶”。
从以上例子能够看进去:
数字孪生赋予物理实体的第一层能力是“云化”，也就是容许物理实体被近程操控；
第二层能力是“自动化”，也就是容许物理实体被虚构实体依照既定规定操控；
第三层能力则是“智能化”，也就是容许物理实体被虚构实体依照 AI 智能决策操控。
看到这里，置信你曾经能够感触到数字孪生技术的微小前景。
然而咱们有没有想过，为什么数字孪生有这么强的能力？
答案是: 结构性虚拟化。
虚拟化这项革命性的技术带来的益处引人注目，笔者就不再赘述了。
但什么是结构性虚拟化？
结构性虚拟化就是将物理实体的结构性信息（比方状态）和能力（能够执行什么指令）以数字形式凋谢进去。智能手机操作系统如 iOS 或者安卓就对手机上的硬件做了结构性虚拟化。
想一想咱们没有智能手机操作系统的时候，须要照相的时候要找一个照相机，须要看表的时候要去找一块表。智能手机操作系统次要干了两件事：
把诸如摄像头这些硬件虚拟化成 APP；
把这些硬件的能力凋谢给下层利用调用。
能够设想一下，如果没有 iOS 和安卓，挪动生态基本无从谈起。而这就是结构性虚拟化带来的反动。同理，对物理实体进行结构性虚拟化，其产物就是本文题目中提到的结构性数字孪生。
当初让咱们开一开脑洞，想一想：
如果有这么一个零碎，它把宇宙中所有的物理实体通通结构性虚拟化，再把他们所对应的结构性数字孪生集成起来。这个零碎是什么？
是不是听起来像宇宙版的 iOS 和安卓？没错！只不过这个操作系统底层管控的是这个宇宙中所有物理实体！
而这，可能就是混合元宇宙的最终状态——一个突破事实与虚构的界线，真正领有有限可能的宇宙级操作系统。
事实宇宙中的扭转，会被反映在元宇宙之中；元宇宙中产生的扭转，也会被同步到事实世界外面。
宇宙级 OS?
有没有一种看技术文章，看着看着变成了科幻小说的感觉？
没错，尽管刚刚描述的将来离咱们还很远，然而每一个结构性数字孪生，都会将人类向元宇宙推进一步。
那么灵魂一问来了，咱们有没有什么技术，能够批量生产结构性数字孪生呢？
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