通過將模型引入3D制作引擎，建筑師和城市規(guī)劃者可以通過可視化項目，更好地應(yīng)對城市中不斷變化的景觀、氣候、交通等挑戰(zhàn)。

數(shù)字孿生的定義是物理資產(chǎn)、流程或系統(tǒng)的虛擬復(fù)制品，而城市數(shù)字孿生則是整個城市環(huán)境物理資產(chǎn)的虛擬表達(dá)。城市數(shù)字孿生在全球智能城市浪潮的推動中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

“智能城市”是一個社區(qū)，通過使用物聯(lián)網(wǎng)（IoT）傳感器等電子手段來收集關(guān)于公用設(shè)施、居民出行模式和基礎(chǔ)設(shè)施使用和性能的有價值的數(shù)據(jù)，以此記錄城市環(huán)境中的活動與變化。城市數(shù)字孿生通常以系統(tǒng)的方式被構(gòu)建出來，其中的數(shù)據(jù)通過聚合大量實時可視化的地圖和模型最終實現(xiàn)可視化。

正因為如此，城市數(shù)字孿生能提供一種在比傳統(tǒng)建筑模型集更準(zhǔn)確觀察城市未來環(huán)境狀態(tài)的能力。除此之外數(shù)字孿生還能夠幫助設(shè)計師進(jìn)一步民主化與重新描繪城市的規(guī)劃過程。據(jù)ABI?Research顯示，預(yù)計到2025年，全球?qū)⒂谐^500個城市將部署城市數(shù)字孿生項目。目前，許多城市正在積極努力以數(shù)字的方式復(fù)制他們的城市景觀，并探索數(shù)字孿生在他們的社區(qū)中所發(fā)揮的作用。

特隆赫姆（Trondheim）是挪威第四大城市，位于特隆赫姆峽灣岸邊。這座城市由維京國王奧拉夫·特里格瓦松（Olav Tryggvason）于997年建立，擁有濃厚的北歐歷史風(fēng)情。像世界各地的許多城市一樣，特隆赫姆的地理特征迫使城市需要增加現(xiàn)有建筑的密度，同時保護這座城市的歷史文化，以滿足城市發(fā)展需求。這對于規(guī)劃者來說絕對是一個設(shè)計挑戰(zhàn)。

2020年，在特隆赫姆2050競賽中，當(dāng)?shù)亟ㄖ熤譃槌鞘械奈磥斫！Ｔ摳傎愂翘芈『漳肥袨槲磥韼资甑陌l(fā)展制定全面戰(zhàn)略計劃的一部分，通過邀請擁有不同設(shè)計理念的建筑師增加公眾對城市規(guī)劃過程的參與熱情。

為了模擬特隆赫姆在2050年時的樣子，特隆赫姆市的地理數(shù)據(jù)專家Martin Vits??使用了Unity。

將未來掌握在公民手中

Vits??負(fù)責(zé)將團隊的SketchUp模型以及重要的地理信息系統(tǒng)（GIS）數(shù)據(jù)收集到Unity Pro中，以創(chuàng)建特隆赫姆潛在未來的準(zhǔn)確、交互式視圖。

在使用不同技術(shù)解決方案的架構(gòu)團隊之間協(xié)調(diào)這項工作并不是一項簡單的任務(wù)，當(dāng)創(chuàng)建內(nèi)聚模型時，城市在更大的規(guī)模上面臨著同樣的挑戰(zhàn)。“對于這個項目，我們幾乎只使用SketchUp。團隊收到他們將要設(shè)計的城市部分的SketchUp模型，并被要求，將他們自己的模型放入這些SketchUp模型中。”

幾年前，Martin決定獨立試驗Unity，這是他第一次嘗試以如此大的規(guī)模和公開的形式使用Unity。

“Unity能夠處理大數(shù)據(jù)負(fù)載，”Vits??說。“我真的很喜歡能夠以編寫程序腳本的方式來捕捉高分辨率和不同角度投影（甚至360度），并拍攝屏幕截圖。”

最終的結(jié)果是我們得到了城市的詳細(xì)數(shù)字視圖，特隆赫姆的3D視圖，以及讓觀眾看到每個團隊提出的建筑和基礎(chǔ)設(shè)施在2050年時的變化。

Vits??嘗試讓特隆赫姆現(xiàn)有的公共地圖更具互動性，更易于瀏覽。“公共響應(yīng)地圖中的背景都是Unity的高分辨率單等距圖像。由虛擬現(xiàn)實（VR）支持的虛擬旅游也是由Unity的360度圖像所制成的。”下圖中可以看到Vits??將市民評論匯總到一個熱圖中，覆蓋在3D版本的公共地圖上，這樣團隊就可以很容易地確定特隆赫姆市民最感興趣或最關(guān)心的區(qū)域。

特隆赫姆市的規(guī)劃團隊確定了居民最關(guān)心的問題和愿望，并將其納入城市規(guī)劃計劃。居民們指出了他們希望在哪里看到更多的綠色植物、公共座位、沒有汽車的步行區(qū)，以及更輕松的地通過穿過城市的尼德爾瓦河。

城市和公眾對這個項目的響應(yīng)非常熱烈。“城市工作人員非常高興將3D、VR和交互式響應(yīng)地圖引入公眾參與組合。”Vits??說。

“這種做事方式有望讓更多元化的人群參與到規(guī)劃過程中來。城市規(guī)劃者告訴我，許多參與傳統(tǒng)信息共享方式的人已經(jīng)非常了解這個過程，無論如何都會提供反饋。”

智慧城市的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

對特隆赫姆來說，2050項目只是一個開始。“在這個項目之前，我們并沒有真正使用‘?dāng)?shù)字孿生’這個術(shù)語——我們總是在需要時制作城市中或大或小區(qū)域的3D模型。因此，我們將更多的精力放在了用新的地圖數(shù)據(jù)制作新的3D模型的有效方法上，而不是保存和更新數(shù)字模型。”

Vits??認(rèn)為，更加簡化的數(shù)據(jù)和模型共享是邁向數(shù)字孿生和智能城市的下一波浪潮。

“從政府角度來看，我希望能夠輕松地與其他市、國家分享全新的數(shù)字孿生內(nèi)容。現(xiàn)在，這可能需要大量的手工處理，以某種方式制作模型，然后將模型數(shù)據(jù)與某些數(shù)據(jù)庫中的某些列相結(jié)合，來滿足某個特定項目的需要。如今全國都在努力進(jìn)行3D建模，并在數(shù)據(jù)庫中存儲建筑信息，這真的太不可思議了。”

Vits??和他在特隆赫姆的同事仍在努力尋找使用這些數(shù)據(jù)的新方式，以推動特隆赫姆市走向未來。

“全面創(chuàng)建數(shù)字孿生的目的是擴展3D城市模型的使用，包括實時傳感器數(shù)據(jù)以及來自數(shù)據(jù)注冊表選擇的信息。例如，城市能源的使用分析可能需要3D城市模型和一系列與每棟建筑相關(guān)的額外信息。我們有所有這些信息，但它們分散在幾個數(shù)據(jù)庫中，需要復(fù)雜的組合。有了Unity，我們可以在“一點”整合所有數(shù)據(jù)，這非常方便。”

世界各地的設(shè)計師和城市規(guī)劃者馬上發(fā)現(xiàn)了數(shù)字孿生在可視化城市未來規(guī)劃方面的影響，以及為數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策提供信息與讓公眾參與遠(yuǎn)程協(xié)作方面所提供的動力。

“Unity提供了獨特的功能，我們將Unity視為用來制作我們希望向公眾展示的可視化產(chǎn)品的平臺。”Vits??說道。