信息爆炸時代的當今世界，從來都不欠缺創新科技新理念。每一年都會有新熱點推出，云計算、大數據、物聯網、VR（虛擬現實）、AR（增強現實）、區塊鏈、人工智能、數字孿生、5G（第五代移動通信技術）等新詞匯不斷涌現。科技創新不僅僅給社會經濟發展帶來極大推動力，也對人類社會甚至人類自身的演變造成了深刻的影響。
VR領域歷經2015年至2016年的暴熱、2017年至2018年的冷靜，其急躁的泡沫已被擠壓干凈，留下一批堅定務實的公司企業，扎實開展VR技術產業化發展。VR不僅僅指的是頭盔式眼鏡，而是泛指基于3D（三維）技術實現的虛擬情景或應用內容的全新的交互式體驗方式。
VR象征了虛擬現實、增強現實、混合現實、3D視覺等多樣化的產品及運用狀態。5G做為可期盼的全新一代通信技術，其基礎設施正加快建設，商用化進程已日漸接近，也為IOT（物聯網）、VR運用普及化起到了推波助瀾的功效。
每次媒介改革創新都將使內容產業展開重新構建，也將對IT產業、信息消費、社會生活造成深刻的影響。繼報刊、電視、互聯網、智能手機做為主流的媒介以后，VR是又一次媒介的關鍵改革創新。這一次改革創新絕不止于VR技術的獨立運用，而是與云計算、大數據、IOT、人工智能及其5G等新一代ICT（信息和通信技術）實現整合。
每次人類社會組織形式的更新和改革，也將反過來帶動科技創新發展，以合理解決新問題。從部落、村鎮、城邦發展到現代都市，更進一步演進到數字城市、智慧城市，城市規模越來越大，大城市病日趨嚴重，飛速發展的全新一代ICT，正在筑起一條更為合理的城市治理之路。
一、數字孿生--智慧城市發展時代趨勢
2008年，IBM公司提出智慧地球理念，引發了世界各國政府智慧城市建設，積極探索可持續發展的城市治理模式。自2010年以來，我國在住房和城鄉建設部、國家發改委、工信部、科技部等眾多部委局展開試點的城市已超出五百個。這些試點城市主要以IT（信息技術）基礎設施、信息化平臺建設為主，獲得了一些初步成效，但尚未產生質的躍升。
2016年，國務院發布了《關于深入推進新型城鎮化建設的若干意見》。城鎮化建設做為關鍵創新和投資的推動力，已變成關鍵的國家戰略。建設智慧城市，第一步要把城市的數字模型搭建出來，以實現物理城市與數字城市之間虛實映射和實時交互的整合機制，即為數字孿生城市。數字孿生是建設智慧城市的先決條件。應用云計算、大數據、區塊鏈、人工智能、智能硬件、AR/VR等創新技術，可創建起全域感知、萬物互聯、泛在計算、數據驅動、算法輔助決策的強大管控支撐平臺，惟此才能夠實現《國家新型城鎮化規劃（2014~2020年）》明確的創新型智慧城市建設目標。
1、信息網絡寬帶化：推動光纖到戶和“光進銅退”，實現網絡光纖基本覆蓋城市家庭，促進4G/5G在城市公共區域的無線網絡覆蓋，提高網絡接入水準。
2、規劃管理信息化：發展數字化城市管理，創建城市統一化的地理空間信息平臺和公共信息平臺，統籌謀劃城市規劃、國土利用、城市管網、園林綠化、環境保護等市政基礎設施管控的數字化和精確化。
3、基礎設施智能化：發展智能交通、智能電網、智能水務、智能管網、智能建筑，實現城市秩序、應急處理、綠色節能的智能化管控。
4、公共服務便捷化：創建跨部門跨地區業務協作、共建共享的信息服務保障體系，改革創新教育、就業、社保、養老、醫療以及文化的服務模式。
5、產業發展現代化：促進傳統產業信息化更新改造，推動制造業向數字化、網絡化、智能化轉型，積極發展信息服務業、電商和物流業信息化集成發展，自主創新培育創新型商圈業態。
6、社會治理精細化：在市場監管、環境監管、信用服務、應急保障、治安防控、公共安全等領域，深化信息應用及服務保障體系，自主創新社會治理模式。
現階段，智慧城市建設雖在國內各地積極推動，但提到以數字孿生為基礎創建智慧城市的政府機構仍寥寥無幾，大多數地區重視寬帶網絡、IDC（數據中心）、IOT等基礎設施建設，只不過是涉及了智慧城市的“皮毛”。針對數字孿生城市新范式，產業界已作出一些研究及應用探索，逐步產生了成功的典范案例，后續將會快速推廣。
二、CIM模型將是智慧城市核心資產
智慧城市建設過程中，信息共享與流程打通是核心也是難點，必須成為“一把手”工程，才能夠切實做到位。
國家層面上為推動智慧城市進程，于2015年開設了由國家發改委、中央網信辦、教育部、住房和城鄉建設部等二十五個相關部門參與的創新型智慧城市建設部際協調工作組，充分證明了工作難度和必要性。如何提高智慧城市建設規范化也很重要。2016年，《創新型智慧城市評價指標GB/T33356-2016》正式公布，自此以后每一年都會有相關的精細化規范制定并頒布，為智慧城市建設提供了必要性依據和規范。城市時空信息平臺是數字孿生城市的信息化基座。依托GIS（地理信息系統）+BIM（建筑信息模型）+IOT等技術，對城市地上地下空間規劃數據信息、城市二三維GIS數據信息、城市建筑BIM數據信息、市政設施BIM數據信息、城市IOT感知數據信息及其產業經濟、社會民生、政務服務、交通出行等應用數據信息展開多元異構集成，生成基于統一標準和規范的CIM（CityInformationModeling，即城市信息模型），累積完整的城市大數據資產，為智慧城市規劃、建設、運作管控提供統一的云服務平臺基礎支撐。
基于CIM的智慧城市與新區規建管一體化云服務平臺，可為城市規劃、建設、運作管控全流程賦能，全方位提高城市規劃、建設、運作管控一體化運作水準，進而真正的實現城市“一張藍圖繪到底、建到底、管到底”。
在整體規劃階段，在CIM模型中全方位融合導入城鄉、土地、環境、水系、市政、交通、能源、通信、產業等整體規劃數據信息，實現城市規劃一張圖，為多規合一的動態管控、集成可視和沖突檢測提供自動化、信息化技術手段支撐，有效的解決空間規劃的沖突問題。在建設階段，以CIM模型為基礎，對工程建設項目從深化設計、建造施工到竣工交付全流程的項目進度、成本、質量、安全、綠色施工、勞務展開數字化綜合性管控，實現眾多建造監管方實時溝通與協同協作，保證 重要工程建設項目按時、高質、安全交付。在運營和管理階段，結合城市實地現場布置的各類傳感器和智能終端，基于CIM模型，可實現對城市基礎設施、地下空間、能源系統、生態環境、道路交通等運行情況的實時監測和統一展現，實現設備的預測性維護、基于仿真模擬的決策演練及其綜合性防災減災的快速響應和應急響應能力，讓城市運作更穩定、安全、高效。實際上，智慧城市規建管一體化方案與平臺已從概念邁向成果落地階段，目前在雄安新區、北京新機場臨空經濟區、北京城市副中心、福州濱海新城、青島中央商務區、北京未來科學城等展開了實踐，生成了非常好的創新示范效應和社會價值。
三、3D交互UI全新一代應用基本特征
到目前為止，互聯網大數據應用及IT應用系統的UI仍多以傳統的方式進行展現。這既受制于現階段終端計算能力和互聯網帶寬等因素，也是因為思維慣性所致。
3D建模及交互應用在影視CG、游戲、高端裝備、工業設計等領域已成為了主流的形式。VR發展的浪潮打破了很多的藩籬，基礎教育、國防軍事、醫療機構、文化旅游、地產開發等細分化領域都已開始引進3D交互UI。伴隨著CG、Game、GIS、BIM更進一步交叉融合，3D交互UI在智慧城市、融合媒體等領域將更進一步釋放出更強的創新活力，成為了全新一代應用系統的基本特征。數字孿生智慧城市建設是非常繁雜的系統工程，但領導者甚至具體的業務管理人員對IT系統操作能力大部分不高。對智慧城市規劃建設管理云平臺的人機界面創新，運用全新一代3D交互圖形界面，將大幅度降低用戶使用的門檻、提升 溝通和執行效率。在整體規劃階段，對各類規劃方案提供三維方案審批核查、竣工審查、區域控高審查、日照指標審查、通視審查、視域審查、城市天際線審查、沿街立面審查、整體規劃演練和動遷規模分析等輔助功能及其為規劃方案審查和管理決策提供3D可視化全新界面。與此同時，可實現包含城市總體規劃、控制性詳細規劃、各專項規劃、項目BIM設計方案的3D交互展示，廣泛運用于接待展示、匯報演示、宣傳推廣、招商推廣等情景。在建設階段，基于3D建模情景與工程實地視頻監控、物聯網傳感數據的有機結合，可實現對大規模建設項目的可視化智能管控，對技術、進展、質量、安全進行有效的管控。對于重要投資建設項目，若發覺進展滯后，平臺可自動化分析原因，及時采取對應處理措施，將管控信息傳遞效率提升 15%~20%、管理決策效率提升 10%以上，實時獲取安全報警信息，及時發現處理設備故障及違章操作，為工地提供安全保障。在運營和管理階段，基于3D建模情景與視頻監控、物聯網傳感數據有機結合，可實現對城市基礎設施、地下空間、能源系統、生態環境、道路交通等運行情況實時監測和統一可視化展現，通過指揮中心大屏、電腦、智能手機等終端，讓城市和園區管理層隨時隨地掌握生態環境、市政設施、城市部件及其車流、人流、企業、經濟運行態勢，讓工作人員進行現場和遠程相結合的安全巡檢維護，對故障報警、異常情況進行及時處理。伴隨著5G技術實現規模化商用，其高帶寬、大連接、低時延的特性，將更進一步實現3D交互UI廣泛性普及，不斷演變的VR設備也將使日常穿戴變成可能。互聯網應用新一輪的更新迭代無可避免，數字孿生城市應用將變成全新一代互聯網核心應用。
四、Cybercity將變成智慧城市自然延伸
2018年4月上映斯皮爾伯格導演的電影作品《頭號玩家》，描述了一個名為OASIS（綠洲）的虛擬世界。人們可以在這娛樂、交友、學習、工作、賺錢、購物，無所不能。
現階段，絕大部分游戲仍是逃避現實的虛幻題材。以數字孿生城市為基礎的全新一代3D互聯網，將打造出全新的虛擬空間，可稱其Cybercity（數字城市）。Cybercity將促進虛擬世界和現實世界高度融合，打通真實人生與游戲體驗，為大家提供超越現實的全新體驗和選擇機會。場景、人物、物品的3D視覺訪問，打破現有互聯網頁面的訪問模式。虛擬世界與現實世界緊密結合，融入高度社會化網絡人際關系。對待虛擬世界和現實世界的態度，需要同樣認真，而不僅僅是逃避。Cybercity將是數字孿生智慧城市的自然延伸。OASIS也將不僅僅是電影，而是即將來臨的現實。