“如果没有Unity，我们根本无法像现在一样提供具有成本效益的实时3D解决方案。随着Unity为工程建设行业不断改进其产品，我们可以不断地进行创新并将尖端的解决方案带入到生活之中，使我们的客户获得高收益。Unity帮助我们营造了从视觉上引人注目的交互式数据界面，这从传统的2D界面设计角度来看是一个巨大的飞跃。目前我们的大部分工程设计都极大地受益于Unity平台提供的游戏化和实时性等特点。设计师、规划者和利益相关者可以实时看到一个复杂的设计是如何作为一个整体被具体化并能够实时观察大局。”
智慧城市建设离不开数字孪生
智慧城市、基础设施建设和数字孪生技术密切相关。数字孪生技术的使用让城市规划、城市设计建设、城市管理等职能的所有利益相关者可以共享关键数据资源，用来控制、模拟、优化、预测并辅助政府制定以数据为驱动的科学建设决策，牢牢把握城市的“运行脉搏”。
若想要使数字孪生技术在城市管理中发挥最大作用，5G、物联网（IoT）、云计算等新一代通信和信息技术必须充当连接现实世界的“数字纽带”。数字孪生技术和智慧城市的建设理念能够帮助政府打造出一个可持续的城市生态环境，并为市政建设的所有利益相关者提供新的机会与收入。
Sitowise公司的行业调查
Sitowise公司总部位于芬兰，专注于研究城市建设环境的数字化转型。其三个主营业务覆盖房地产和建筑、基础设施设计和工程建设领域的数字化解决方案。Sitowise希望通过基于前沿的技术打造的出完美的数字化解决方案，为人们提供更加美好、更加可持续的城市生活。
根据联合国预测，到2050年，全球将有高达70%的人口将居住在城市之中，目前全球有近1000个城市提出想要寻求智慧化发展，以实现城市状态的实时可视化、城市管理决策的协同化和智能化为目标，让物理维度的实体城市和数字世界的虚拟城市可以相互映射、协同交互。
埃斯波中心开发项目的虚拟城市模型
使用Unity打造智慧城市建设的底座平台
由于可以对各类数字模型在Unity的实时3D环境中高效迭代并且分发在各种XR设备上进行沉浸式的互动评审，Sitowise将Unity作为为数字孪生、虚拟仿真和模型展示等各类应用场景定制开发应用的平台。
“以前为了实现可视化，我需要使用多个开源的实时图形渲染引擎，其中还涉及一些地理信息系统（GIS）的处理工作，整个过程十分复杂。Unity的实时3D技术为工程建设行业带来了技术革命，我们每周、甚至每天都在使用Unity来开发实时3D、AR或VR项目。”Moreira说到。
Sitowise需要打造一款适用于城市数字孪生应用开发的通用解决方案，该方案需要提供高度可视化且直观的用户界面，以便观察和分析在城市建设环境中采集的动态和静态数据。
最终他们创建出了一款基于Unity的实时3D开发平台以及Unity为工程建设行业定制开发的的工具链，并创建了一个专门用于可视化数据管理和协作的实时3D虚拟城市环境Aura。
通过Unity开发数字孪生城市
虚拟城市环境Aura可以将未来智慧城市建设中的多维度城市数据和信息以集成的实时3D视图形式直观地表达出来，包括通过城市新型基础设施采集到的交通路况、人流分布、事故报警、空气质量一系列数据等。而通过对视图内数据流进行假设分析和虚拟规划，在虚拟环境中进行城市规划和建设的虚拟预演和评估工作，都可以辅助城市管理者全面地对比城市的设计方案做出更好的决策。Aura做到了以下几点：
l通过可视化的数据管理，将城市治理效率提高了15-20%甚至更高
l在投资建设前优先进行虚拟项目评审，以更加高效、更加经济的方式评估项目影响
l优化建筑服务系统运营策略，来降低设施维护和环境成本
l减少城市建设对居住环境造成的影响，提高施工安全性，打造市民友好型的市政建设方式
使用Unity开发自动驾驶实时仿真和训练
位于芬兰的坦佩雷市Hervanta区内的智慧交通测试区是未来城市发展的完美范例。Hervanta的数字孪生应用是一种在Aura中开发的多功能市政服务设计工具。只需要单击鼠标，用户就可以实现鸟瞰整个Hervanta区的3D模型。当用户滚动鼠标到街区近景时，会惊讶于模型的逼真程度。所有交通标志和巴士站都与真实世界的位置一致，天气状况也很真实。而当他们再点击一下鼠标，用户就能像玩游戏一样，驾驶汽车查看虚拟模型和各种相关数据信息。
坦佩雷市将在2021年8月开启有轨电车交通运营，市政府计划引入无人驾驶车辆，以完成有轨电车的接驳服务，这些车辆将在Ahvenisj rvi湖周围约一平方公里的区域内行驶。Sitowise将数字孪生作为平台来训练无人驾驶汽车在这个区域内安全行驶。
对用户而言，Hervanta的数字孪生看起来像是几个可视化数据流和几何图形的完美结合。在此之前，Sitowise还为坦佩雷市开发了城市空间的3D模拟器来为电车司机提供虚拟培训。为了对无人驾驶汽车培训等项目提供可靠的支持，数字孪生必须满足高质量标准并尽可能准确地描述真实世界。芬兰VTT技术研究中心在该项目中发挥了关键作用。VTT对例如交通标志和公交车站等一些不起眼但重要的地点进行了建模，并测量了该地区5G测试网络的覆盖范围。
在Hervanta项目中，模型的准确性最多只能达到10厘米。VTT的自动车辆科学家Kimmo Kauvo说，这有助于我们确保模型的交通标志和公共交通站点占用的空间量与它们在现实生活中占用的空间量完全相同。
使用Unity在芬兰Oulu城市港口构建数字孪生
芬兰的Oulu港管理局希望构建一个港口基础设施的数字孪生体，并连接港口多个物联网传感器采集的数据。他们希望借助数字孪生技术来管理和优化港口的运营工作，实时管理和监测作业安全性，并提供一个所有利益相关者都能实时沟通协作的平台。
Moreira表示：“数字孪生技术非常适合用于港口环境。随着利益相关者和日常运营工作的增加，我们必须优化效率、提高作业安全性，只有这样才能实现成功且可持续的运维。”
货物装卸是港口最重要的运营功能之一，即便是轻微的延误或差错，都可能对港口运营效率产生巨大影响。数字孪生技术可以提供一个平台来观察和分析相关运营数据，并监测需要重点关注的工作场景，从而提升运营效率，实现持续稳定的效益。
Sitowise在Aura中构建了一个视效逼真的Oulu港的数字孪生体并使用Unity定制XR互动应用，在需要时增加动态天气和粒子模拟。未来，Oulu港的交互式动态数字孪生应用将有助于突破港口运营效率难以监测和优化的瓶颈，减少因为交通和物流此类客观环境的影响，提高作业安全性，改善港口运营的效率和可靠性，同时降低成本。
其他数字孪生城市应用案例
除Aura以外，Sitowise还使用Unity为市政工程项目和智慧城市建设的规划、建设、运营全生命周期提供全面的数字孪生解决方案，这包括对城市照明环境、5G信号、资产管理等的模拟。
在香港，Sitowise构建了一个5G信号传播模拟器来模拟和原型化城市环境中的5G信号的特征和传播行为。城市规划师和工程师可以在和物理环境精确映射的“数字香港”虚拟环境中定制开发5G基站和天线的数字资产并设置位置，从而模拟在不同信号技术、场景、环境因素等变量条件下5G信号的传播规律。比如建筑物或植物遮挡对信号强度的影响。
而另一个案例是Sitowie基于Unity构建建筑运营维护的数字孪生案例。Sitowise将建筑信息模型（BIM）数据、楼宇自控和暖通空调（HVAC）系统的施工图纸（IFC格式）信息相结合，并将物联网传感器和HVAC系统数据与其专用算法联系起来，来监控系统和控制点的最佳运行状态。如果出现异常，系统会向楼宇自控专家发送通知，提醒其检查受影响的组件。在这个案例中，数字孪生技术为已建成建筑的运营维护提供了一个实时监测的可视化平台。想要了解更多关于Unity的案例分享请继续关注我们的账号。
