STAR-CCM+押宝的仿真＋虚拟现实，工业软件的下一个风口？

一、仿真王朝拉开序幕

日前，美国国防部作战试验鉴定局局长贝勒向国会提交了2017财年作战试验鉴定和实弹射击试验鉴定的年度报告。

报告着重强调，建模仿真是未来重点方向之一。文中指出，建模和仿真对于试验鉴定来说非常重要，因为当下的采办项目正变得越来越复杂，这些项目的真实试验在战略和战术上都受到诸多限制，因此经常要依靠建模和仿真来填补数据的缺口，协助进行武备的性能评估和测试。

毋庸置疑，未来试验鉴定活动将极大依靠建模和仿真工具，特别是在航天航空和深海工程等领域。

回顾过去的2017年，工业软件领域最火热的词汇非Digital Twin莫属，ANSYS、SIEMENS等行业巨头的用户大会上，Digital Twin都是报告中出现频率最高的词汇。

Digital Twin一词最早由美国密歇根大学的Michael Grieves教授，于2003年在他所讲授的PLM（产品生命周期管理）课程上引入，并且于2014年在其所撰写的“Digital Twin: Manufacturing Excellence through Virtual Factory Replication”***中进行了详细的阐述。

而后美国国防部、PTC、西门子、达索、Altair等公司都接受了“Digital Twin”这个术语，并开始在市场宣传中使用。

在借用这个概念时，美国国防部提出将Digital Twin技术用于航空航天飞行器的健康维护与保障。在数字空间建立真实的飞机模型，并通过传感器实现与飞机真实状态完全同步，这样每次飞行后，根据结构现有情况和过往载荷，及时分析评估是否需要维修等。

目前，各相关厂商都提出了各自对于Digital Twin的理解，并将Digital Twin与自身业务融合，致力于打造出现实世界与虚拟世界融合的解决方案。

然而，不论大家如何翻译和理解Digital Twin，从技术角度上考虑，其核心就是建模和仿真。随着各大厂商的涌入，资金、人才的不断汇聚，仿真王朝的大幕正逐渐拉开。

2、虚拟现实技术的波折起伏

下面这张曾在朋友圈疯传的表情包，想必大家都很熟悉——一个怕**的小男孩被医生逼到了角落，他心里此刻一定在怀疑人生吧。

孩子们总是惧怕**，但是最近巴西医药实验室Hermes Pardini Labs 却让孩子们愉快地完成了这个过程。他们利用 VR 沉浸式体验开发了一款VR动画，动画中的英雄告诉孩子们，只有在左臂贴上徽章才能抵御外敌入侵。

真是禁不住要为这些开发人员的机智和有爱打call，用新技术、黑科技解决行业痛点问题，不但有爱，更有态度。

但是，虚拟现实（Virtual Reality）却在过去的两年经历了不少动荡和起伏。

2016年号称VR元年，Facebook、三星、索尼、HTC、小米、暴风等都纷纷推出VR产品，VR体验店遍布全国。

然而好景不长，由于技术难以突破，用户体验不好，VR体验店出现关门潮。投资机构对VR的投资兴趣也逐渐减退，大多处于观望的状态，很多创业者退出VR领域。

曾经高大上的VR也沦落为抓娃娃机一样的存在，坐落在在各大商场的角落，20块钱一次，让你体验一把切水果或者坐过山车的**，仅此而已。

直到去年6月份，苹果公司在WWDC17全球开发者大会上宣布，Apple旗下产品将支持Vive平台，标志着Apple正式拥抱VR行业。这如同给市场冷淡的VR打了一针强心剂。

国际数据公司IDC连夜发报告认为，在接下来的6-18个月内会刺激VR市场，再次活跃VR厂商，并预测AR和VR设备在2021年的出货量会达1亿台，但这一数据在2016年时仅为1千万台。

基本所有的报告和调查都指向一个观点，VR的普及只是时间的问题，快的话三年，慢的话五年，甚至有人认为，今年的VR就像2007年的智能手机，很快就会成为下一代计算机平台。

3、STAR-CCM+与VR的创新结合

去年的3月份，我曾在未来已来，增强现实技术加持下的CFD后处理（多图）这篇文章中贴出我跟铁成兄弟的聊天图片。

在文章的最后，我曾这样预言：

AR和VR正在逐渐渗透到我们的生活，随着设备价格的平民化，一定会迎来应用场景的爆发。

这才短短的一年时间不到，我们想要的“实现虚拟现实的后处理跟局部流场观察”都已经是小儿科了。

STAR-CCM+ v13.02版本的发布，更进一步，直接实现了虚拟现实跟仿真数据的双向耦合——VR client可以直接读取仿真得到的sim结果文件，你在场景中更改的设置和参数会即时同步显现到VR之中。

STAR-CCM+ VR的出现，将改变我们工作的方式，我们学习的方式，以及我们怎样将仿真结果演示给我们的协作伙伴。

比如下面这个内部有冷却通道的涡轮叶片，我们很难观察到它的内部结构。但在STAR-CCM+ VR的帮助下，我们可以直接“走进去”这些通道，查看几何有否有问题，网格是否满足要求，一两分钟之内，我们就可以掌握全局。

下一步，我们可以通过释放无质量的粒子，来观察不同冷却通道里面的流动形态。只需要几分钟，我们就可以定位到对性能很不利的回流区域。这是以往单纯通过鼠标和键盘不可能做到的。

VR给了我们三维的、直观的上帝之眼，这让一切变得可观，甚至可感。

4、工业仿真软件的下一个风口

去年的最后一个季度，先是挪威船级社提出了基于云计算的实船尺度模拟，而后ANSYS新产品Discovery Live发布，提出了实时仿真的概念，今年正在不遗余力的进行推广。而在年末的数值水池研讨会上，我们最后热烈讨论的问题竟然是人工智能。

各种新技术方兴未艾，各种黑科技纷至沓来，虚拟现实、实时仿真、云计算、人工智能，到底谁才是下一个风口？

这既困扰着工业软件巨头们，也让广大创业者踌躇不已，所以他们才会不断地对产品进行迭代升级，不断地探索新技术的融合之道，不断地拓展已有认知的边界。

然而，企业不断迭代与进化的原因不应该只是恐惧，被淘汰被落下的恐惧，还应该有同理心和责任感——当前人类正面临着前所未有的科技大爆炸，一个优秀的科技企业应该致力于让更多的人从科技赋能中获得更好的未来，让科技发展的成果为更多的人享用。

未来已来，让我们拭目以待。

作者：船小二，仿真秀科普作者

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