自元宇宙概念爆火后，数字孪生这一词开始被越来越多人悉知。很多人都知道数字孪生是构建元宇宙的基础和关键技术之一，但却不理解它到底是什么？

01定义

在《钢铁侠》电影中，托尼·史塔克通过虚拟影像映射对身上的战衣进行设计或修理。这一幕就是通过数字孪生技术实现的。

数字孪生，英文名叫Digital Twin（数字双胞胎）被称为数字映射、数字镜像。

官方定义是指充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

简单来说，我们可以将数字孪生理解是在一个设备或系统“物理实体”的基础上，创造一个数字版的“克隆体”，也被称为“数字孪生体”。它被创建在信息化平台上，是虚拟的。

02特点

相比于CAD静态设计图纸，数字孪生最大的特点在于它是对实体对象(姑且就称为“本体吧)的动态仿真。也就是说，数字孪生体是会“动”的。

在这个“孪生体”中，任何事物都与真实世界完全同步，甚至可以提前感知未来可能出现的事件，实现合理规划和发展。

03：三个关键词

除了“会动”之外，理解数字孪生还需要记住三个关键词，分别是“全生命周期”、“实时/准实时”、“双向”。

全生命周期：数字孪生可以贯穿产品包括设计、开发、制造、服务、维护、报废回收的整个周期。

实时/准实时：本体和孪生体之间可以建立全面的实时或准实时联系。

双向：本体和孪生体之间的数据流动可以是双向的。本体可以向孪生体输出数据，孪生体也可以向本体反馈信息。

04：数字孪生与元宇宙

元宇宙的四层结构：

★第零层：如果将物理世界视为元宇宙的第零层；

★第一层：那么数字孪生就是第一层——大家也可以将其理解成（工业）物联网；

★第二层：运行在其上的一切协议都属于第二层。

★第三层：协议层上又则是各类实际应用，包括2D虚拟应用（例如移动应用）、虚拟现实与增强现实（VR/AR）等，这就是作为第三层的交互层。

数字孪生是元宇宙的第一个阶段，也是新一代最主流的数字化载体和容器。

它为元宇宙中的各种虚拟对象提供了丰富的数字孪生体模型，并通过从传感器和其他连接设备收集的实时数据与现实世界中的数字孪生化对象相关联，使得元宇宙环境中的虚拟对象能够镜像、分析和预测其数字孪生化对象的行为，将极大丰富数字孪生技术的应用场景和数字孪生系统的复杂程度。

当前数字孪生的市场需求和技术均正处于高速发展阶段。相信未来，随着数字孪生技术的不断进步，能给元宇宙带来更强大的赋能。