城市建筑元宇宙藍(lán)皮書

目錄

01應(yīng)用場(chǎng)景103未來(lái)愿景43

?元宇宙I建筑生態(tài)2?產(chǎn)業(yè)升級(jí)新動(dòng)能44

?元宇宙I城市圖景8?創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)新浪潮45

?元宇宙I編碼世界16?文化創(chuàng)意新載體46

?城市治理試驗(yàn)場(chǎng)47

?數(shù)字文明發(fā)源地48

02發(fā)展路徑22參考資料50

?“雙M”理論基石24鳴謝5

?MetaCityOS操作系統(tǒng)36

?實(shí)踐路徑總結(jié)39

BIAD|S硬員

應(yīng)用場(chǎng)景

元宇宙I建筑生態(tài)

元宇宙I城市圖景

元宇宙陶碼世界

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城市建筑元宇宙通過(guò)

數(shù)字?jǐn)伾?、虛擬部署、虛

實(shí)交融，賦能優(yōu)化建筑全

生命周期，構(gòu)筑“低碳、

人本、智能”的建筑新生

態(tài)，促進(jìn)建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)

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，元宇宙I建筑生態(tài)

房筑先宇朝利用5G/6G、工程物聯(lián)網(wǎng)［BIM(VR、MR、區(qū)塊鏈、云邊

—矗靈宇宙相關(guān)技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，將現(xiàn)實(shí)中的設(shè)計(jì)、構(gòu)件

/妤、法施工、建筑運(yùn)維及建筑垃圾回收等環(huán)節(jié)和場(chǎng)景在虛擬空間實(shí)現(xiàn)全面

:/音K署，通過(guò)打通虛擬空間和現(xiàn)實(shí)空間實(shí)現(xiàn)建筑全生命周期的改進(jìn)和優(yōu)化，形成

,全新的數(shù)字設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)維體系，達(dá)到降低成本、提高生產(chǎn)效率、高效協(xié)同

-.的效果，?促進(jìn)建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。'

1,隨著數(shù)字?jǐn)伾?、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)、.人工智能等技術(shù)的不斷成熟，建筑元宇宙在建

「筑全生命周期的應(yīng)用發(fā)展更加廣闊Q建筑各方主體都將以“元宇宙”的形態(tài)出現(xiàn),

’在實(shí)體建筑建宿之前，.通過(guò)有生純數(shù)字化虛擬設(shè)計(jì)去宇宙空間，在實(shí)體建造階

一段和運(yùn)維階段將會(huì)息虛實(shí)融合的過(guò)程，最終交付和運(yùn)維通過(guò)元宇宙世界進(jìn)行發(fā)

布監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)共生。建筑元宇宙參與整個(gè)過(guò)程，通過(guò)數(shù)字設(shè)計(jì)、數(shù)字建造

和數(shù)字運(yùn)維等核心場(chǎng)景，賦能“低碳、人本、智能”的建筑新生態(tài)。

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元宇宙|建筑生態(tài)

數(shù)字建筑設(shè)計(jì)-AI賦能空間

AI賦能建筑方案推敲Al賦能建筑方案驗(yàn)證

在建筑方案的設(shè)計(jì)階段，基于空通過(guò)空間建模和AI算法模擬分析

間數(shù)據(jù)模型和AI算法（例如運(yùn)用生來(lái)評(píng)估和優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)方案的功能布

成式對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)建筑生成方局、流線組織、視覺(jué)效果、能耗碳排、

法），生成多種建筑設(shè)計(jì)方案，輔助光照、聲學(xué)、風(fēng)環(huán)境、熱環(huán)境、材料

項(xiàng)目設(shè)計(jì)和供項(xiàng)目投資方選擇，并通性能、安全、人體工程學(xué)、紋理色彩等,

過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比或模擬分析，找出不同方此外也可以輔助建筑師隨時(shí)查看設(shè)計(jì)

案的優(yōu)缺點(diǎn)或探求最優(yōu)解，幫助項(xiàng)目方案是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求或業(yè)主訴

投資方迅速評(píng)估建筑投資方案的成本求，并做到建筑局部細(xì)節(jié)推敲與分析。

和時(shí)間。

BIAD進(jìn)行的大興機(jī)場(chǎng)屋面專項(xiàng)深化設(shè)計(jì)，

基于空間數(shù)據(jù)模型和AI算法對(duì)于建筑設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)

進(jìn)行計(jì)算和推敲，求取了設(shè)計(jì)問(wèn)題的最優(yōu)解。

BIAD|S亙洞4

元宇宙I建筑生態(tài)

數(shù)字建筑設(shè)計(jì)-沉浸式協(xié)同工作

二三維快速轉(zhuǎn)化、VR沉浸式體驗(yàn)協(xié)同設(shè)計(jì)、精細(xì)化管理

基于人工智能算法，可以快速、傳統(tǒng)建筑空間數(shù)據(jù)模型結(jié)合AI算

自動(dòng)地將存量2D的CAD圖紙快速轉(zhuǎn)法，不僅是設(shè)計(jì)工具，也是多參與方

化為3D的建筑信息模型，并可通過(guò)設(shè)計(jì)和專項(xiàng)設(shè)計(jì)統(tǒng)籌的手段。運(yùn)用空

手機(jī)、iPad、AR眼鏡等交互方式掃描間模型結(jié)合VR技術(shù)對(duì)方案的虛實(shí)呈

建筑的CAD圖紙，成功定位后，即可現(xiàn)，有助于相關(guān)方進(jìn)行更有效地溝通

在圖紙的上方呈現(xiàn)和展示三維的建筑協(xié)作，并可根據(jù)溝通結(jié)果在原模型基

主體與內(nèi)部特征，例如整體外觀、空礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)時(shí)修改，方便快速達(dá)成？

間布局、內(nèi)部管線等，讓客戶直觀感識(shí)，提升與團(tuán)隊(duì)、業(yè)主之間的方案溝

知設(shè)計(jì)成果，實(shí)現(xiàn)沉浸式漫游和虛擬通效率，真正意義上實(shí)現(xiàn)了跨專業(yè)、

體驗(yàn)，增加中標(biāo)成功率?？鐖F(tuán)隊(duì)的多方協(xié)同，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)與業(yè)主

方的有效連通。

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5

元宇宙I建筑生態(tài)

數(shù)字虛擬建造-同步化管理模擬

虛擬現(xiàn)實(shí)建造輔助管理和決策建造工程同步化管理

基于元宇宙技術(shù)，部署安裝協(xié)同在建筑建造過(guò)程中，建造工程師

管理平臺(tái)，集成融合空間數(shù)據(jù)模型技面臨諸多挑戰(zhàn)，例如建筑內(nèi)結(jié)構(gòu)和機(jī)

術(shù)、VR/AR以及全息影像技術(shù)（介質(zhì)電系統(tǒng)都比較復(fù)雜，工序交叉、環(huán)環(huán)

成像）1人備能、區(qū)塊鏈等技術(shù)，

相扣，往往又會(huì)涉及多個(gè)建造單位參

對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度、質(zhì)量、成本、安全全方與，容易產(chǎn)生實(shí)際建造與原設(shè)計(jì)模型

位模擬、監(jiān)管、記錄。對(duì)于施工過(guò)程不一致的情況，為后期竣工驗(yàn)收帶來(lái)

進(jìn)行可視化的展示，并將施工現(xiàn)場(chǎng)虛較大壓力，影響整體建造質(zhì)量，不能

擬化，創(chuàng)建沉浸式的項(xiàng)目建設(shè)輔助管實(shí)現(xiàn)綠色建造。為保證工期履約、提

理和決策支持的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境。升建造工程效率，基于元宇宙技術(shù)，

將設(shè)計(jì)和建造環(huán)節(jié)打通后，結(jié)合AR

技術(shù)，將建筑模型或重要節(jié)點(diǎn)在建造

過(guò)程中同步模擬，實(shí)現(xiàn)協(xié)同管理。

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元宇宙I建筑生態(tài)

建筑空間數(shù)字化（低碳）運(yùn)維

低碳數(shù)字運(yùn)維平臺(tái)體系運(yùn)維環(huán)境AR巡查

建筑空間運(yùn)營(yíng)維護(hù)也是建筑全元對(duì)于管理人員而言，傳統(tǒng)運(yùn)維

的主要挑戰(zhàn)在于基于常規(guī)建筑竣工鹵

宇宙的重要環(huán)節(jié)之一，包括設(shè)備設(shè)施、

能源、安全應(yīng)急等主要運(yùn)維對(duì)象。通紙，無(wú)法掌握建筑運(yùn)維對(duì)象的實(shí)際狀

過(guò)打通建筑/園區(qū)靜態(tài)及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，態(tài)。結(jié)合終端傳感設(shè)備，城市建筑元

建立建筑/園區(qū)數(shù)字?jǐn)伾w，將傳統(tǒng)宇宙可以將運(yùn)維對(duì)象的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)

的建筑運(yùn)維系統(tǒng)及智慧子系統(tǒng)納入到加載到建筑模型上，從而實(shí)現(xiàn)建筑模

統(tǒng)一的管理平臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的互型的持續(xù)更新，并通過(guò)智能化分析模

聯(lián)互通和數(shù)據(jù)共享，優(yōu)化空間能耗效擬，可以幫助管理人員動(dòng)態(tài)監(jiān)控整個(gè)

率，實(shí)現(xiàn)建筑低碳運(yùn)維，形成高效低建筑的設(shè)備運(yùn)行、能源消耗和異常情

能耗的智慧運(yùn)維管理體系。況，全面提高建筑空間數(shù)字化運(yùn)維效

率，打造安全、低碳的生產(chǎn)生活環(huán)境。

智慧運(yùn)維管理平臺(tái)是在北建院70年建筑專借助AR眼鏡，園區(qū)管理人員在巡檢時(shí)可以

業(yè)及經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為樓宇/園區(qū)的管理者提實(shí)時(shí)查看設(shè)備運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)異?？梢约皶r(shí)處

供的智慧運(yùn)維解決方案。置。

7

城市建筑元宇宙將從產(chǎn)業(yè)、

生活、城市治理等多個(gè)方面，構(gòu)

建“高效、人本、韌性”的未來(lái)

城市發(fā)展新圖景。

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元宇宙I城市圖景

隨著城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，人們的生產(chǎn)和生活活動(dòng)對(duì)于空間的需求日益

高漲，不僅表現(xiàn)在空間規(guī)模的不斷擴(kuò)大上，同時(shí)，對(duì)空間的利用效率以及不同

空間形態(tài)的共生發(fā)展也提出了較高要求。前者主要取決于空間所承載的產(chǎn)業(yè)效

率和生活質(zhì)量的不斷提升，而后者則是由城市空間的綜合治理水平所決定。

城市建筑元宇宙正是針對(duì)這一要求，結(jié)合“數(shù)字?jǐn)伾⑻摂M原生、虛實(shí)融生”

的技術(shù)特征，對(duì)產(chǎn)業(yè)流程進(jìn)行數(shù)字化重塑、對(duì)生活體驗(yàn)進(jìn)行互動(dòng)式改造，以及

a城市空間進(jìn)行精細(xì)化治理，做到包"總'可在內(nèi)的全要素資源的優(yōu)化配置、空間

__價(jià)值的創(chuàng)新探索、空間形態(tài)的合理重組，從而提升城市空間利用效率，強(qiáng)化空

間與內(nèi)容生態(tài)的深度融合，促進(jìn)城市牛產(chǎn)空間、生活空間、生態(tài)空向的動(dòng)態(tài)平

衡和可持續(xù)發(fā)展，構(gòu)建“高效、人本、韌性”的未來(lái)城市發(fā)展新圖景。

元宇宙I城市圖景

重塑產(chǎn)業(yè)數(shù)字化流程

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，主要挑戰(zhàn)之一來(lái)自于對(duì)用戶需求的及時(shí)獲取，并根據(jù)

用戶需求進(jìn)行快速的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造到上市銷售，這一過(guò)程對(duì)于消費(fèi)者而

言尤其重要。城市建筑元宇宙通過(guò)打通生產(chǎn)全流程及實(shí)時(shí)接入用戶消費(fèi)和市場(chǎng)

變化數(shù)據(jù)，可基于空間模型之上進(jìn)行全要素?cái)?shù)據(jù)融合，從而構(gòu)建了一個(gè)完整可

視化的數(shù)字?jǐn)伾S環(huán)境，結(jié)合仿真模擬和智能化分析，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的重塑

和效率提升。

寶馬基于元宇宙平臺(tái)，為其全球31個(gè)工廠創(chuàng)建了數(shù)字?jǐn)伾S環(huán)境，并大規(guī)模集成了前后端感

知系統(tǒng)，實(shí)時(shí)重現(xiàn)了一個(gè)包含裝配車間設(shè)備、各點(diǎn)位人員、甚至單個(gè)工作指令的栩栩如生的3D環(huán)境。

在虛擬工廠中，結(jié)合空間計(jì)算和智能分析，可以模擬汽車制造過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)，可以讓身處全球不

同地點(diǎn)的工程師以虛擬化身的形式進(jìn)入虛擬工廠中進(jìn)行產(chǎn)品規(guī)劃、設(shè)計(jì)、模擬等交互協(xié)作，或是對(duì)

個(gè)別任務(wù)進(jìn)行仿真訓(xùn)練，減少遠(yuǎn)程溝通成本，最終將生產(chǎn)時(shí)間縮短了30%0

圖片來(lái)源:/blog/2021/04/13/nvidia-bmw-factory-futurc^

BIAD|S硬員ID

元宇宙I城市圖景

重塑產(chǎn)業(yè)數(shù)字化流程

除了提升生產(chǎn)效率，城市建筑元宇宙還可以基于實(shí)體空間為員工搭建擴(kuò)展

現(xiàn)實(shí)的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，以游戲的方式將培訓(xùn)內(nèi)容與學(xué)習(xí)樂(lè)趣有機(jī)結(jié)合起來(lái)提升員工

培訓(xùn)效率。

世界500強(qiáng)企業(yè)巴斯夫的護(hù)理化學(xué)品部門為了讓每一位員工都按照德國(guó)水資源法完成強(qiáng)制性年

度演習(xí)，建立了真實(shí)管道系統(tǒng)的局部虛擬模型，員工帶上AR眼鏡在實(shí)戰(zhàn)演練中通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)對(duì)實(shí)物

進(jìn)行虛擬擴(kuò)展，按照AR提示完成新培訓(xùn)。

圖片來(lái)源:https://www.sohu.eom/a/468895888121037874

II

元宇宙I城市圖景

創(chuàng)新互動(dòng)式生活體驗(yàn)

數(shù)字消費(fèi)

消費(fèi)是人類生活的重要內(nèi)容，元宇宙對(duì)消費(fèi)帶來(lái)的影響主要體現(xiàn)在消費(fèi)人

群結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)消費(fèi)模式上的轉(zhuǎn)變：數(shù)字原住民的崛起將成為未來(lái)二十年消費(fèi)

的主力軍，與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字移民不同，在他們的消費(fèi)觀念里沒(méi)有線上線下

的“次元”邊界，只有一個(gè)虛實(shí)融合的統(tǒng)一世界觀，相對(duì)“在地”、“在線”

的消費(fèi)，他們更傾向于虛實(shí)互動(dòng)、更沉浸的“在場(chǎng)”消費(fèi)體驗(yàn)。

基于實(shí)景空間的虛實(shí)融合消費(fèi)體驗(yàn)

廣州悅匯城在開(kāi)業(yè)一周年之際上線AR

Show冰雪世界，復(fù)刻冰雪城堡與雪花飄落的夢(mèng)

幻情境，滿足南方人對(duì)冰雪場(chǎng)景的幻想和向往。

通過(guò)在實(shí)景空間中融合數(shù)字化內(nèi)容和交互設(shè)計(jì)

打造AR主題景觀和多樣AR空間互動(dòng)，貫穿人

們購(gòu)物消費(fèi)每一環(huán)節(jié)。

基于元宇宙的全虛擬場(chǎng)景消費(fèi)體驗(yàn)

Nike、Gucci等品牌都在元宇宙中造“花園”、

造“運(yùn)動(dòng)場(chǎng)”，試圖與年輕一代建立新的消費(fèi)鏈接,

拓展品牌新認(rèn)知。

圖片來(lái)源：https://inews.gtiiTig.convnewsappbt/0/l3550594049/1000

BIAD|S短通12

元宇宙I城市圖景

創(chuàng)新互動(dòng)式生活體驗(yàn)

數(shù)字文化

文化是一座城市的靈魂，也是人們生活的方式。圍繞文化IP,基于實(shí)景空間、

數(shù)字技術(shù)等，進(jìn)行數(shù)字化的創(chuàng)意創(chuàng)新，為人們打造沉浸、互動(dòng)、開(kāi)放、多元的

數(shù)字文化體驗(yàn)空間，將人類的感官無(wú)限延伸，讓人們能夠跨越時(shí)間和空間的隔

閡，深入感知體驗(yàn)文化的魅力和精髓，煥發(fā)文化生活新活力，并通過(guò)科技賦能,

深度融合城市精神內(nèi)核與生活空間，以“文”塑城，塑造獨(dú)具特色的未來(lái)城市

文化生活新體驗(yàn)。

在上海某城市街道中，商湯科技運(yùn)用數(shù)字?jǐn)伾夹g(shù)進(jìn)行城市建筑空間的實(shí)景建模，并利用AR疊

加虛擬原生的歷史和文化創(chuàng)意內(nèi)容，打造“建筑可閱讀”微旅行體驗(yàn)，讓人們?cè)诖┬杏诔鞘薪诸^巷

尾的同時(shí)，通過(guò)AR交互隨時(shí)隨地閱讀和了解街區(qū)建筑的前世今生，感知城市變遷歷史和文化基因。

13

元宇宙I城市圖景

強(qiáng)化城市空間治理

城市空間作為人們生產(chǎn)生活的主要聚集地，隨著城市化進(jìn)程和信息化發(fā)展,

逐步演化為功能復(fù)雜、結(jié)構(gòu)多樣、要素集聚且彼此關(guān)聯(lián)的復(fù)雜系統(tǒng)，這對(duì)現(xiàn)代

城市的治理方式及效率形成巨大挑戰(zhàn)。城市建筑元宇宙通過(guò)對(duì)空間全要素的數(shù)

字?jǐn)伾?，?shí)現(xiàn)對(duì)城市運(yùn)行狀態(tài)多細(xì)節(jié)的實(shí)時(shí)呈現(xiàn)，并結(jié)合智能分析模擬，形成

指導(dǎo)城市精細(xì)化治理的有效決策和行動(dòng)方案，實(shí)現(xiàn)城市空間系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡和

可持續(xù)發(fā)展，提升城市整體韌性。

上海臨港通過(guò)空間建模構(gòu)建精細(xì)化“虛擬臨港”，覆蓋了315平方公里城市空間，數(shù)字重建了

城市建筑地理構(gòu)造，包含道路、建筑等重要設(shè)施的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、管線鋪設(shè)等對(duì)象化設(shè)施數(shù)據(jù)，能夠?qū)?/p>

施感知城市人口熱力圖、實(shí)時(shí)交通車流、停車庫(kù)狀態(tài)、視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控等城市運(yùn)行態(tài)勢(shì)，也可以通過(guò)

無(wú)人機(jī)采集回傳到中心的數(shù)據(jù)分析，智能發(fā)現(xiàn)識(shí)別垃圾傾倒、違章建筑、高密人流、車流等異常問(wèn)題,

并對(duì)未來(lái)發(fā)展進(jìn)行推演和預(yù)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)城市尺度的動(dòng)態(tài)管理和決策支撐。

元宇宙I城市圖景

強(qiáng)化城市空間治理

道路交通是城市治理的重要場(chǎng)景之一，解決道路交通的“一堵一安”問(wèn)題

是保障城市治理的關(guān)鍵。通過(guò)搭建數(shù)字?jǐn)伾煌ㄏ到y(tǒng)，為交通模型推演提供試

驗(yàn)空間，可以模擬現(xiàn)實(shí)交通狀態(tài)并預(yù)測(cè)事故發(fā)生概率和擁堵趨勢(shì)；幫助城市管

理者及時(shí)采取有效措施，如調(diào)整交叉車道、調(diào)整紅綠燈時(shí)間或修整指示標(biāo)志等,

幫助緩解交通通行壓力、提升交通安全；可追蹤碳足跡，為精準(zhǔn)碳減排調(diào)控提

供數(shù)據(jù)支撐。

昆明市打造基于數(shù)字?jǐn)伾鞘薪煌〝?shù)據(jù)底座，打通“感知一控制一決策一評(píng)價(jià)”交通控制業(yè)務(wù)

閉環(huán)。昆明智慧交通項(xiàng)目利用數(shù)字?jǐn)伾夹g(shù)對(duì)道路、車輛、交通設(shè)施設(shè)備、地貌環(huán)境等要素1:1數(shù)據(jù)

化融合分析后實(shí)時(shí)投射到三維數(shù)字世界中，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市道路運(yùn)行過(guò)程中微觀三層精準(zhǔn)量化評(píng)價(jià)，展

示了昆明城市宏觀指數(shù)、路口通行效率及道路安全情況，精準(zhǔn)呈現(xiàn)車輛行駛狀況，大幅優(yōu)化了交通

情況。

15

由代碼組成的數(shù)字

世界里，不受物理規(guī)則

沉浸、創(chuàng)新將是這個(gè)世

界的關(guān)鍵詞。

元宇宙I編碼世界

我們會(huì)花上很大一部分時(shí)間在一個(gè)可編碼的數(shù)字世界里度過(guò)，而我們?cè)阱?/p>

個(gè)世界里所需要的一切元素和內(nèi)容都是由創(chuàng)作者和用戶共同驅(qū)動(dòng)知?jiǎng)?chuàng)B而來(lái)，

并基于分布式組織的經(jīng)濟(jì)和治理形式實(shí)現(xiàn)內(nèi)容創(chuàng)作的開(kāi)源開(kāi)放、數(shù)字資產(chǎn)的自

由流通，以及個(gè)人價(jià)值的激勵(lì)貢獻(xiàn)。城市建筑元宇宙也將在這些方面，圍繞未

來(lái)海量用戶需求，賦能編碼世界簡(jiǎn)易、低成本、高效率的快速創(chuàng)建，打造一個(gè)

以UGC創(chuàng)造為中心的自由、開(kāi)放、沉浸的編碼世界。

新世界的大門正在緩緩打開(kāi)，人們將不再局限于現(xiàn)實(shí)世界中的的規(guī)則束縛，

自由創(chuàng)造超脫物理束縛的建筑形態(tài)，并在此基礎(chǔ)之上，開(kāi)啟游戲化的代碼生活，

以及通過(guò)商業(yè)模式、組織形態(tài)、社會(huì)規(guī)則等變量的漸進(jìn)式創(chuàng)新，構(gòu)筑全新的數(shù)

字文明時(shí)代。

元宇宙I編碼世界

超脫物理束縛的虛擬建筑

在元宇宙虛擬世界里，建筑作為重要要素之一將被重新定義，物理定律將

被打破，約束規(guī)則也將被顛覆，元宇宙數(shù)字技術(shù)開(kāi)始占領(lǐng)話語(yǔ)權(quán)高地，無(wú)數(shù)天

馬行空的想法也都可進(jìn)行試驗(yàn)。

建筑設(shè)計(jì)將不再局限于物理世界的定律或規(guī)則，例如氣候影響限制、重力

定律、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和鋼筋混凝土條框束縛等，新的思想、新的設(shè)計(jì)、新的嘗試

可以在這個(gè)元宇宙虛擬空間里實(shí)現(xiàn)自由生長(zhǎng)，人們可以設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)超脫

物理世界的建筑，創(chuàng)造元宇宙世界中獨(dú)特的建筑文化、空間與藝術(shù)。

2021年12月，扎哈?哈迪德建筑事務(wù)所由南非開(kāi)普敦的AlexisChristodoulou工作

在邁阿密巴塞爾藝術(shù)展(artBaselMiami)上推出室設(shè)計(jì)的“海市蜃樓”建筑是元宇宙世界里反重

了“NFTism”虛擬畫廊，以探索元宇宙世界中力建筑的先驅(qū)。

的建筑和社交互動(dòng)。該樓圍繞著一天中不同時(shí)間點(diǎn)的重力矛盾而

元宇宙場(chǎng)所中的LED墻展示了交互式的畫構(gòu)建，展示了一種獨(dú)特的色調(diào)，以模仿太陽(yáng)漂浮

廊空間，結(jié)合大型多人在線(MMO)視頻游戲創(chuàng)在上方時(shí)的位置。建筑外立面也會(huì)根據(jù)太陽(yáng)位置

作技術(shù)與交互技術(shù)服務(wù)，得以實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境中的移動(dòng)變換顏色。

的豐富互動(dòng)與感官參與。

https://www.sohu.eom/a/532957061121124642即片來(lái)源：https://new.qq.eom/rain/a/20221019A00DAE00

BIAD|S硬員18

元宇宙I編碼世界

超脫物理束縛的虛擬建筑

元宇宙虛擬“地產(chǎn)”，從詞義上理解，它是元宇宙虛擬世界中的土地或建

筑資產(chǎn)，與現(xiàn)實(shí)世界的地產(chǎn)含義相類似；但從本質(zhì)上講，它是一個(gè)在元宇宙平

臺(tái)中的固定可編程可定義的數(shù)字空間。用戶可以實(shí)現(xiàn)投資或使用行為，在現(xiàn)實(shí)

網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)用虛擬貨幣購(gòu)置后，可以在數(shù)字空間中進(jìn)行各種數(shù)字化的定制，可以

建造多樣的虛擬房產(chǎn)或直接購(gòu)置已設(shè)計(jì)建造完成的虛擬房產(chǎn)，可以開(kāi)展多樣的

元宇宙商業(yè)或非商業(yè)活動(dòng)。逐步構(gòu)筑元宇宙虛擬“地產(chǎn)”生態(tài)。

虛擬住宅“火星之家”“虛擬地皮”拍賣和“數(shù)字家具”出售

2021年5月，加拿大籍韓裔藝術(shù)家Krista2021年,在TheSanbox（沙盒游戲）中，

Kim設(shè)計(jì)了世界上第一棟虛擬住宅“火星之家”，與著名說(shuō)唱歌手SnoopDogg的數(shù)字豪宅為鄰

并在NFT藝術(shù)品父易平臺(tái)SuperRare上出售，的三塊“虛擬地皮”的拍賣價(jià)高達(dá)100多萬(wàn)美元。

售價(jià)288以太幣，約合323萬(wàn)人民幣?！盎鹦侵摇彼囆g(shù)家家具設(shè)計(jì)師AndresReisinger也以

是一個(gè)理想的世外桃園冥想環(huán)境，由LED屏幕45萬(wàn)美元的價(jià)格在NFT平臺(tái)Mfty售出了十件

組成屋頂和地面，閃耀著覆蓋家具和玻璃墻面自己設(shè)計(jì)的虛擬數(shù)字家具。

的漸變色彩。

圖：虛擬住宅“火星之家”圖：-虛擬地皮”拍賣及.“數(shù)字家具”出售

I■111(ttci*1.耳_竹？WtNvl*laSItiiil*.口石Ativa1-ItttttS.

圖片來(lái)源：https://checkerboard.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.coni/cms/10()1_b020a87b17.png來(lái)源：https://new.qq.coni/rain/a/20220227A05H5H00

19BIAD|S典

元宇宙I編碼世界

游戲化的代碼生活

隨著人們大規(guī)模的進(jìn)入元宇宙數(shù)字空間，虛擬生活將演變成為全新的生活

形態(tài)。在虛擬生活中，人、空間和物體都變成了可編輯的代碼而不受現(xiàn)實(shí)的時(shí)間、

空間和規(guī)則的約束，于是可以像游戲一樣大膽地進(jìn)行創(chuàng)新和創(chuàng)造。也就是說(shuō)，

未來(lái)虛擬生活的社交、學(xué)習(xí)、工作、娛樂(lè)、消費(fèi)等方方面面都可以在數(shù)字空間

設(shè)計(jì)和互動(dòng)中融入游戲元素，創(chuàng)造全新的游戲化體驗(yàn)。

2021年12月，扎哈?哈迪德建筑事務(wù)所在邁阿密巴塞爾藝術(shù)展(artBaselMiami)上推出了

"NFFsm"，這是一個(gè)探索虛擬世界中建筑和社交互動(dòng)的虛擬藝術(shù)畫廊，結(jié)合MMO(大型多人在線

游戲)和互動(dòng)技術(shù)服務(wù)，以扎哈創(chuàng)作的空間設(shè)計(jì)為特色，注重用戶體驗(yàn)、社交互動(dòng)和“戲劇化”構(gòu)圖。

畫廊的虛擬建筑采用經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)，為廣大在線觀眾帶來(lái)全新的用戶體驗(yàn)。

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BIAD|S硬員20

元宇宙I編碼世界

迎接全新的數(shù)字文明

元宇宙是數(shù)字文明誕生的土壤。在數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)下，元宇宙所搭建

起的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字空間代替物理空間的區(qū)隔，將信息、資本、人力等生產(chǎn)要素以

數(shù)字化的方式聚合起來(lái)，加速了要素間的流動(dòng)和重組，帶來(lái)了生產(chǎn)方式的創(chuàng)新

和數(shù)字經(jīng)濟(jì)的崛起。隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展，工業(yè)文明原有的政治、法律、

倫理等社會(huì)規(guī)則將面臨諸多挑戰(zhàn)，需要建立以數(shù)字治理為基礎(chǔ)的新型組織形態(tài),

并將隨之孕育出一種全新的文化體系，直接影響并改變?nèi)藗兊纳罘绞?、思?/p>

觀念和社會(huì)面貌，從而引領(lǐng)人類邁入新的數(shù)字文明時(shí)代。

由扎哈?哈迪德建筑事務(wù)所公布的元宇宙設(shè)計(jì)方案一自由城(Liberland),是一個(gè)由未來(lái)主

義風(fēng)格的彎曲建筑組成的虛擬小城。人們以數(shù)字分身進(jìn)入小城，不僅可以用虛擬貨幣購(gòu)買土地，在

自由城中還擁有市政廳、協(xié)作空間等，人們可以通過(guò)社區(qū)自治的組織形式進(jìn)行生產(chǎn)協(xié)作和社會(huì)治理，

希望將這個(gè)元宇宙“自由城”打造成為一個(gè)“自由主義微型國(guó)家”。

21

發(fā)展路徑

“雙M”理論基石

MetaCityOS操作系統(tǒng)

實(shí)踐路徑總結(jié)

發(fā)展路徑

為了實(shí)現(xiàn)上述場(chǎng)景創(chuàng)新、我們需要有效集成共性

技術(shù)、通用規(guī)則和基礎(chǔ)資源,滯建城市建筑元宇宙底

層基礎(chǔ)設(shè)施，并聯(lián)合更多的合作伙伴一起打造百花齊

放應(yīng)用服務(wù)，共同賦能政府、產(chǎn)業(yè)、個(gè)人用戶高效構(gòu)

建屬于自己的城市建筑元宇宙世界。

在發(fā)展路徑中，我們將從核心理論(“雙M”理

論)、操作系統(tǒng)(MetaCity0S)和實(shí)踐路徑三大方面，

重點(diǎn)探討如何構(gòu)筑城市建筑元宇宙底層基礎(chǔ)設(shè)施。

“雙M”理論是構(gòu)建城市建筑元宇宙基礎(chǔ)設(shè)施的

底層邏輯和核心基石。正如前文所述，“人、空間、智能”

是城市建筑元宇宙的三大構(gòu)成要素，而其中，空間是

載體，智能是媒介，它們共同決定了人所在空間的形

態(tài)以及人與人、人與空間的交互方式。

操作系統(tǒng)是在“雙M”理論指導(dǎo)下所形成的城市

建筑元宇宙賦能平臺(tái)(MetaCityOS),為用戶提供端

到端、全棧式的技術(shù)和運(yùn)營(yíng)能力，以及應(yīng)用開(kāi)放接口

與合作伙伴一起創(chuàng)新應(yīng)用生態(tài)。

實(shí)踐路徑主要探討如何結(jié)合不同區(qū)域及產(chǎn)業(yè)稟賦

差異，分階段、分步驟的實(shí)現(xiàn)城市建筑元宇宙的構(gòu)建

和實(shí)施。

圖片來(lái)源：

“雙M”理論基石

空間數(shù)據(jù)模型(SpatialDataModel)人工智能算法模型(AlAlgorithmModel)

SpatialData雙M理論基石AlAlgorithm

ModelModel

空間數(shù)據(jù)模型(SpatialData人工智能算法模型(AlAlgorithm

Model)是以建筑或城市空間數(shù)據(jù)Model)是城市建筑元宇宙中算法模型

(如BIM、GIS等)為載體所構(gòu)建集合。結(jié)合不同應(yīng)用場(chǎng)景需求，使用相

的信息模型庫(kù)，是城市建筑元宇宙應(yīng)的智能算法模型對(duì)建筑或城市海量數(shù)

的數(shù)據(jù)信息資源集合。據(jù)進(jìn)行分析、處理和仿真，從而推動(dòng)城

以城市建筑空間數(shù)據(jù)模型為載市建筑元宇宙的智能運(yùn)轉(zhuǎn)。

體，可同步接入供暖、制冷、給排水、智能算法模型可將原始數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)

供電、電信郵政、環(huán)境衛(wèi)生、防洪化為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，再結(jié)合仿真技術(shù)在攣

防災(zāi)等諸多專項(xiàng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源，生數(shù)字空間中對(duì)城市建筑進(jìn)行全周期模

同時(shí)實(shí)時(shí)加載物聯(lián)網(wǎng)感知?jiǎng)討B(tài)數(shù)據(jù)擬分析和預(yù)測(cè)，從而指導(dǎo)優(yōu)化城市建筑

(IOT),通過(guò)多源數(shù)據(jù)融合和呈現(xiàn)，系統(tǒng)的管理和運(yùn)行。此外，智能算法模

實(shí)現(xiàn)建筑或城市系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)型還可以將圖紙、圖像、聲音等二維信

時(shí)虛實(shí)映射，刻畫系統(tǒng)組成、描述息自動(dòng)轉(zhuǎn)化為三維信息形態(tài)，在三維數(shù)

系統(tǒng)間交互關(guān)系，為建筑系統(tǒng)發(fā)展字內(nèi)容和空間的生成過(guò)程中起到重要的

推謫細(xì)化運(yùn)營(yíng)提供多源、

加速作用。

統(tǒng)一、'黑范化的全要素?cái)?shù)字底座和1

資源庫(kù)。；1

BIAD|S期或

“空間數(shù)據(jù)模型”技術(shù)體系實(shí)

北京建院具備“空間數(shù)據(jù)模型”生產(chǎn)、深化加工、

傳輸、存儲(chǔ)和應(yīng)用的全要素、全流程的技術(shù)能力和產(chǎn)

品能力，也已完成多項(xiàng)工程實(shí)踐。

具體來(lái)講，擁有數(shù)字科技產(chǎn)品矩陣Archi-Matrix,

一是具有國(guó)產(chǎn)自主三維圖形平臺(tái)“英心”，是“空間

數(shù)據(jù)模型”的生產(chǎn)工具；二是具備“城市建筑空間數(shù)

據(jù)模型資產(chǎn)管理平臺(tái)”，可以有效地存儲(chǔ)、管理、使

數(shù)據(jù)資產(chǎn)化、向其他系統(tǒng)推送分發(fā)“空間模型數(shù)據(jù)”

的能力；三是擁有涵蓋數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)、數(shù)字化建筑

建造、數(shù)字化建筑運(yùn)營(yíng)及數(shù)字化城市運(yùn)營(yíng)四大技術(shù)與

產(chǎn)品體系；四是具備數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系與數(shù)據(jù)安全體系的

構(gòu)建能力，為“空間數(shù)據(jù)模型”體系的建立和應(yīng)用保

駕護(hù)航。

R

?

安

金

“空間數(shù)據(jù)模型”技術(shù)體系實(shí)踐

數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)一一實(shí)現(xiàn)了“空間數(shù)據(jù)模型”的生產(chǎn)

在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，應(yīng)用國(guó)產(chǎn)自主三維圖形平臺(tái)“英心”，可實(shí)現(xiàn)曲面、

網(wǎng)格和實(shí)體這三類算法的深度融合，從應(yīng)用軟件和圖形平臺(tái)的底層支撐圖形引

擎出發(fā)，支撐建筑工程有效地生成“空間數(shù)據(jù)模型”，為后期的AI設(shè)計(jì)提供

堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)。

應(yīng)用BIAD-AKE北京建院建筑知識(shí)工程平臺(tái)，搭建知識(shí)工程數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，為

數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)提供三維協(xié)同設(shè)計(jì)的系統(tǒng)解決方案、建筑行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型解決

方案，可以提高設(shè)計(jì)協(xié)同效率、加強(qiáng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和參數(shù)化，賦能“空間數(shù)據(jù)

模型”的生產(chǎn)、積累和流通。

BIAD|S硬員26

在建造階段,運(yùn)用數(shù)字化工程項(xiàng)目協(xié)同管理平臺(tái)（LINKBIM）,在設(shè)計(jì)階段“空

間數(shù)據(jù)模型”的基底上，積累、管理、交付和分發(fā)共享建造全過(guò)程業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，

虛擬如實(shí)地記錄項(xiàng)目實(shí)施全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了“空間數(shù)據(jù)模型”的深化加工，也有

效打通設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維三個(gè)階段，促進(jìn)數(shù)據(jù)流通。平臺(tái)支持輕量化的多場(chǎng)景

的“空間數(shù)據(jù)模型”加載、定位、瀏覽；支撐多參與方的文件共享、版本管理、

圖模在線聯(lián)動(dòng)以及問(wèn)題追蹤等，協(xié)助實(shí)現(xiàn)全過(guò)程、全專業(yè)的協(xié)同交互流程自動(dòng)

化、辦公無(wú)紙化，支撐項(xiàng)目管理效能提升；最終實(shí)現(xiàn)高效、實(shí)時(shí)、精確和低成

本地管控項(xiàng)目建設(shè)全過(guò)程，賦能數(shù)字化建造。

I返回這里顯示項(xiàng)目名稱

1項(xiàng)目善頁(yè)

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I任務(wù)看理

I項(xiàng)目看糧

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圖：BIAD數(shù)字化工程項(xiàng)目協(xié)同管理平臺(tái)（LINKBIM）

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27

“空間數(shù)據(jù)模型”技術(shù)體系實(shí)踐

數(shù)字化建筑運(yùn)營(yíng)一一實(shí)現(xiàn)了“空間數(shù)據(jù)模型”的應(yīng)用

以BIM“空間數(shù)據(jù)模型”為基底，融合加載其他多類建筑數(shù)據(jù)信息，通過(guò)

IAOS智慧園區(qū)管理平臺(tái)，集成互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等

新技術(shù)，構(gòu)建建筑的元宇宙數(shù)字?jǐn)伾w，以虛體賦能實(shí)體運(yùn)營(yíng)。充分挖掘空間

數(shù)據(jù)的高階業(yè)務(wù)價(jià)值，針對(duì)建筑的空間