科技飛速進化

隨著數位科技進步，數位雙生技術延伸應用於不同產業，反映實際或未來會呈現的預測情況，大大強化產業的生產良率及效能。

文／陳昕宜　圖／陳昕宜、數位發展部數位產業署

數位雙生技術起源於1991年時David Gelernter所撰寫的《鏡像世界Mirror World》，並在書中展示了該技術應用於產品生命週期管理Product Lifecycle Management（PLM）的方法與其效益。約20年過後，NASA的John Vicker在2010年時發布的Nasa Roadmap提出了數位雙生（Digital Twin）這一詞彙，並以此代表了在數位環境中通過感應器與網路，去映射現實環境的概念。數位雙生應用都建立在人工智慧、機器學習、資料分析3個基礎，能做到即時反饋當下數據，並加以分析前行預判，這也是過往模擬技術無法達到的；而技術的實現主要來自於IoT上的感應器，以及通過網路傳遞相關資訊的能力。目前該技術延伸應用於不同產業以其對應的應用場景，像是預測性維護、物流優化、倉儲設計、健康醫療服務流程優化、實體零售消費者的互動環境模擬等。

這項技術體現於實體資產使用數位呈現方式，轉化為2種類型的分身。一種是「既定實體」逆向轉化為資料虛擬化；另一種是尚未建構實體之前，先創建虛擬模型，再進入實際建構，是從無到有的正向建構歷程。這些數位分身多數運用在產品目前與歷史表現形式資料的聚總，以反映實際或未來會呈現的預測情況。當實體物件的取得資料可供使用時，可模擬相同物件的數位分身，以設計、建置、維護或操作方式模擬物件的行為模型，在產品生命週期（PLM）的每個步驟建立物件的虛擬設定檔。長年以來，數位雙生不斷演進，在數據資料庫加上模擬技術、AI技術的逐漸成熟，優化當前對於製造、生產、創造、技術訓練等繁瑣過程，帶來便利且並具備沉浸體驗式應用，大大強化產業的生產良率及效能。 數位產業署推動數位轉型 數位雙生發展看俏

在全球數位轉型的強力推動下，臺灣也成立「數位發展部數位產業署」作為數位經濟發展的專責機關，掌理數位相關產業的政策規劃、法規研擬及數位技術的應用推廣，協助各行各業因應數位經濟時代的挑戰與機會，增強產業的數位韌性。以「R（Resilience 韌性）、I（Integration整合）、S（Security 安全）、E（Empowerment 賦能）」作為業務推動主軸，未來亦將關注「A（生成式AI）、C（區塊鏈技術）、E（淨零轉型）、S（軟體策略）」等關鍵技術發展課題，建構良好的數位發展環境，挑選示範場域與服務情境，整合產業與社群的力量，驅動產業經濟持續進行創新，促進臺灣數位經濟發展，加速各行各業數位轉型。

數位產業署署長呂正華表示，數位科技不斷進步與突破，WEB3、元宇宙、數位雙生等新興議題備受關注，過往數位雙生被視為工業4.0 的重要環節，應用也側重於製造、航太、能源等領域，強調供給端效率、效能的提升。伴隨著數位雙生的持續發展與概念的延伸，其應用已涵蓋健康、城市、零售、娛樂等多元領域，並且更加重視需求端的體驗。國際研究暨顧問機構Gartner 在技術成熟曲線中，即表示數位雙生應用將在5 至10 年內將達到發展的高原期。

推動「數位雙生共創平台」 積極與國際接軌

因應新興科技發展及數位雙生應用趨勢，數位產業署推動「數位雙生共創平台」交流機制，引薦臺灣微軟Azure、輝達Omniverse 等知名國際大廠研發的系統，強化臺灣數位雙生平臺的落地應用。例如2023 年推動國內知名3D特效科技公司能火動畫與臺灣微軟合作，於「臺灣合作夥伴大會」推出3D Avatar虛擬人，並串接ChatGPT海量數據，實現真人和虛擬人的自然語言交流和互動，展現Azure OpenAI虛擬人互動技術，未來亦將可協助導入企業營運流程，並且避免資安問題。

虛實整合的數位雙生應用，也透過許多案例體現於民眾眼前。例如臺北圓山設置digiBlock C數位創新基地，打造創新應用實證場域空間等服務，提供業者進行數位內容產製與實證。此外，更設置產業技術支援中心，與國內外大廠合作，如HTC、NVIDIA、Unity等企業，提供原廠軟硬體技術資源，協助臺灣業者投入創新內容自製研發與挖掘潛在商機合作等，並於2021年攜手香港商雅虎、新月映像及科碼新媒體等企業，打造「沉浸式內容拍攝實驗室」，讓臺灣數位內容相關業者可以進行動作捕捉、虛擬製作等拍攝實驗與數位雙生相關行業別應用製作。 數位雙生場域應用多元 全世界加速跟進

數位雙生的應用場景已朝多樣化發展，以建構城市的數位雙生為例，除了可用來進行市政建設、災害等規劃與決策，還可融入市民的需求，大量複製市政機構、學校、活動場館、觀光景點、百貨公司等各種場域，打造完整的雙生城市，並讓當地或其他城市、國家的民眾分身參與其中，促進社會的流動與產業的發展。

呂正華進一步列舉如法國巴黎聖母院的修復重建案，法國遊戲開發商Ubisoft在2014年推出3D動作遊戲《刺客教條：大革命》，其遊戲製作過程設計師花超過2年時間與歷史學家造訪及研究大教堂的建築結構，拍攝高解象度的全景照片，用以繪製聖母院3D模型；而2019年一場大火將法國巴黎聖母院（Notre-Dame Cathedral）教堂三分之二的尖肋拱頂天花被焚毀，幸得藉助當時遊戲建立的模型數據資料，將有機會透過高度保真的遊戲創作用以輔助完成修復。

數位產業署亦推動HTC VIVE與法國VR內容製作公司Emissive透過巴黎聖母院數位重現計畫，促成沉浸式體驗內容「永恆聖母院」，繼2019年大火造成的巨大文化損失後，讓全球民眾得以在虛擬實境中重溫巴黎聖母院的風采，身歷其境感受世界遺產之美。「永恆聖母院」首站已在2023年8月25日在高雄國立科學工藝博物館盛大開幕展出，後續將啟動世界巡演，讓世界看見臺灣科技業者的能量。

其他國外案例如韓國的「元宇宙首爾基本計畫」、日本大型電信公司KDDI在疫情的蔓延下順勢推出虛擬澀谷這些案例足見實境虛擬化的雙生，有助於未來在建物、城市、場域的重建、修復更新、展示或監測等，發揮多元功能。 不侷限於工業4.0 藝術展演大放異彩

「目前臺灣數位雙生的運用仍以製造、建設產業為主，娛樂、零售、健康等產業也有進展，但要實現大規模導入還需要時間。本署也正致力提升產業認知度並進行示範驗證等，促進數位創新應用的擴散。」呂正華進一步闡述，用「以戰代訓」機制，因而促成宏碁創辦人施振榮的科文双融投資顧問股份有限公司，於台北101大樓建置「5G + 4K」場域，整合光點吉樹、台中聲五洲掌中劇團，推出數位沉浸式布袋戲《光電音造盤絲洞》，創造光影沉浸互動的布袋戲跨界展演，同時培育跨域人才增進沉浸式互動體驗的實戰經驗。

而音樂展演方面，幾米音樂劇《向左走向右走》自2008年首演至今，兩岸巡演超過70多場，2022年底再度重製，數位產業署並跨部會推動該劇首度結合國家兩廳院最新5G展演型專網，搭配異地共演、動作捕捉等數位雙生相關科技應用，讓《向左走向右走》觀演體驗升級，多了更多趣味、新鮮感，也提供示範性嘗試，期許未來在數位雙生技術應用為表演藝術帶來更多發展。 閱讀完整內容