过去两年,人工智能最引人关注的变化之一,是AI正在从屏幕走向现实世界。
大语言模型可以处理文字,多模态模型可以理解图片和视频,但机器人、自动驾驶汽车和自主设备面对的问题更加复杂。
它们需要知道一个物体距离自己有多远,地面是否湿滑,车辆突然出现时应该如何反应,机械臂碰到不同材料会发生什么。
AI一旦开始行动,就必须面对真实的物理规律。
这也是Physical AI快速受到关注的重要原因。
而数字孪生和仿真技术,正在因此获得一种与过去完全不同的价值。
NVIDIA:先在虚拟世界训练,再进入现实世界
NVIDIA目前是Physical AI概念最积极的推动者之一。
Omniverse已经被明确用于工业数字孪生和机器人仿真,其底层结合OpenUSD、RTX实时渲染以及GPU加速计算,让开发者能够建立接近真实物理环境的数字空间。
这种环境最大的价值不是“看起来真实”,而是可以让AI反复试错。
真实工厂不可能为了训练机器人不断停产,自动驾驶企业也不可能主动制造大量危险事故。
虚拟环境却可以快速改变光照、道路、障碍物、设备布局和异常条件,让算法接触大量现实中很难收集的情况。
2026年NVIDIA继续强调利用Mega Omniverse Blueprint在物理准确的数字工厂中提前设计和测试机器人以及AI智能体。
因此,数字孪生正在从企业管理工具变成AI训练基础设施。
西门子:工业知识决定仿真是否真正有用
高保真的虚拟环境并不意味着所有工业问题都会自动解决。
工厂中的设备是什么型号?生产工艺如何运行?一个参数变化会影响哪些系统?
这些信息来自长期积累的工程知识。
这也是西门子在Physical AI时代依然具有重要位置的原因。
2026年的Digital Twin Composer把工业工程数据、仿真、工业AI和NVIDIA Omniverse结合起来,希望让企业在现实建设或修改设备之前,先在数字环境中观察变化。
它体现了一种很重要的产业逻辑:
Physical AI需要物理世界,但也需要懂行业的数字模型。
如果虚拟工厂只有漂亮的建筑,却不知道设备的工程参数和生产逻辑,那么它很难成为真正有效的AI训练环境。
达索系统:虚拟世界不只是复制现实,也可以探索尚不存在的方案
达索系统长期强调Virtual Twin Experience。
它的思路并不仅仅是复制正在运行的工厂,而是让企业在产品和生产系统真正出现之前,就在虚拟环境中建立模型、运行模拟并比较不同方案。
这对于Physical AI同样具有意义。
机器人未来要进入的工厂甚至可能还没有建成,但企业已经可以在数字环境中提前设计生产线、规划机器人工作区域并测试潜在流程。
换句话说,数字孪生不一定必须有一个完全对应的现实对象。
它也可以成为人类设计未来物理世界的实验室。
自动驾驶让“仿真价值”更早被市场验证
相比通用机器人,自动驾驶行业更早认识到仿真的重要性。
道路环境每天都在变化,而且极端事故场景很难依赖真实道路测试完整覆盖。
因此,行业已经形成场景仿真、传感器仿真、车辆动力学、云仿真和数据闭环等一系列专业技术。
国内厂商也在这一方向持续投入。
例如51WORLD目前覆盖场景仿真、感知相关仿真、动力学、云仿真以及数据驱动的闭环测试;DataOne则延伸到数据管理、挖掘与合成数据。
从行业视角看,这类产品的意义并不在于重新定义整个数字孪生市场,而是说明国内专业数字孪生企业也开始沿着自身能力向更垂直的AI仿真方向延伸。
51WORLD目前还推出AperOne具身智能应用平台,把机器人进入现场之前的选型评测、仿真训练和运营管理纳入同一套产品思路。
这与NVIDIA强调Physical AI训练环境的全球趋势形成了一定呼应,但两者所处的产业层级并不完全相同:NVIDIA更强调GPU、基础开发库和生态,行业型平台则需要进一步解决具体场景和应用问题。
合成数据正在成为一个关键变量
Physical AI的另一个重要变化是训练数据来源。
互联网AI拥有海量文字和图片,而机器人世界的数据远没有这么丰富。
例如一个仓库机器人可能需要学习物品掉落、人员突然出现、货架移动、光照改变等大量边缘情况。如果全部依赖真实采集,成本会非常高。
数字环境可以人为生成这些场景。
这就是合成数据的重要性。
NVIDIA的机器人与数字孪生体系正在利用仿真环境支持Physical AI训练;51WORLD等国内平台也把合成数据纳入数据闭环体系。
未来,仿真平台竞争的核心之一可能就是“生成的数据是否足够接近真实世界”。
画面逼真并不等于数据有效。
传感器噪声、物体运动、材料特性和物理规律是否准确,最终都会影响AI从虚拟世界迁移到现实世界之后的表现。
Digital Twin正在变成World Model的一部分
从更长时间尺度来看,Physical AI可能会重新定义“数字孪生”。
过去人们习惯认为:
现实中先有一个对象,然后建立它的数字副本。
而AI时代可能出现另一种顺序:
先建立一个可以运行的数字世界,让机器人在其中学习;训练完成之后,再把能力带到现实世界。
这时数字孪生就不只是Twin,而越来越接近一个可以被AI理解和探索的World Model。
NVIDIA正在从计算和仿真底层推进这一方向;西门子和达索提供工业工程知识与虚拟验证能力;自动驾驶仿真企业积累了复杂动态场景经验;51WORLD等国内企业也开始从数字孪生向仿真与具身智能应用延伸。
它们所解决的问题并不相同,却正在向同一个趋势靠近:
AI需要一个能够理解和练习现实世界的数字空间。
Physical AI可能会让数字孪生重新成为基础技术
曾经有一段时间,数字孪生容易被外界等同于大型三维可视化项目。
Physical AI的发展正在改变这一印象。
机器人、自动驾驶和智能工厂真正需要的不是一张三维大屏,而是一个能够模拟现实规律、生成训练数据、重复实验并验证算法的数字环境。
这也会重新检验不同厂商真正的技术能力。
GPU厂商需要提供足够强的计算和仿真基础设施;工业软件厂商需要提供准确的工程模型;云厂商需要解决大规模计算和数据问题;专业仿真平台需要理解具体行业;数字孪生厂商则需要证明自己的数字世界不仅“能看”,还能够真正运行起来。
未来几年,数字孪生、仿真、合成数据和Physical AI之间的边界可能会越来越难划分。
而这恰恰意味着,数字孪生并没有因为AI时代到来而失去价值。
相反,当AI真正开始进入物理世界之后,一个足够真实、可计算、可反复试验的数字世界,可能会比过去任何时候都更加重要。

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