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Unity工业之路

Updated 15 days ago

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Unity China

在传统印象里，Unity是一个游戏引擎。市场上有大量的手游、端游是用Unity开发的，其中不乏3A级大作。但实际上Unity的应用领域早已远远超出了游戏的范畴，影视、建筑、制造、广电等行业到处都可以看到我们的身影。Unity现在把自己定义为“交互式内容创作引擎”。今天由Unity技术工程师任沁明为大家介绍在2017年新成立的Unity工业事业部。

也许有人会问，为什么Unity要把工业部分独立出来，而不是把游戏引擎的概念延伸到工业中来？其实现在的情况并不是Unity“选择”了工业领域，而是工业的应用选择了Unity。工业是一个非常复杂的领域，每个细分行业，甚至每家企业都有自己的一套规则，同时还有各种规范和标准需要开发者去遵循。开发团队会遇到大量的痛点需要解决。
Unity可以帮助开发者更快地开发出互动应用，但我们能做的远远不止这些。当越来越多的行业开始自发的采用Unity进行内容开发的时候，我们也会开始关注这些领域。因为Unity有一个核心理念，就是帮助用户去解决最关键的痛点。大家关注一下Unity这两年很多功能的更新，确实是解决了很多平时很头疼的问题。我们也会越来越多的把这些业务变成一个服务。这也是为什么我们专门会成立一个工业部门。
 
上面的图是Unity目前XR的现状，里面包括VR和AR这些应用。之前几年在消费端推广的并不是特别好，但是在工业这一块已经有越来越多的客户开始去尝试使用这样的一些设备，去应用到他自己的生产当中。而在XR这个平台里面，Unity有显著的优势，已经占据了很大的市场，剩下17%是特殊需求，他们开发用原生的C++这些去开发的。
 
上图是Unity在各行业中的典型客户品牌，这些客户买了很多Unity的许可证，汽车制造行业各大品牌都有。在建筑工程及建造，AEC或者BIM，也有很多公司在用Unity做可视化。另外是航空航天，大家可以看到波音、空客都是我们的客户，解决方案的供应商，很多轻互动的软件应用就会用Unity来做，国内其实也有很多公司在用到Unity，大家熟悉的是中国商飞和中国中车等企业，都间接或者直接运用到了Unity，使用到他们的实际生产当中。
 
为什么大家开始用Unity来做自己的工作呢？前面介绍的主要偏市场，深层次来讲，我认为这是一个趋势，大学时代，大家如果有印象，如果说学的是理工科的话，都上过一个课叫工程制图，首先要学会拿纸和笔画图。然后用命令在AutoCAD里敲二维的图纸，这是从纸到二维数字化的过程，这是第一步趋势，从图纸变成电子化。在我们那个时代仍然还是靠二维的图纸定义一些工程中的数据。进入21世纪以后，越来越多的制造业企业意识到，2D图纸应用还是很有局限性的，在现在大家业内已经开始尝试向三维化发展。于是产生了一个新的概念，叫MBD(Model Based Definition)所有的数据由三维数模来定义，而不是由二维图纸。未来的趋势先有三维的数模，当你需要二维图纸用三维转二维，所有的参数都在三维数据里面。大家如果做过工业项目的话，可能会比较熟悉这个概念。
在这几年比较敏锐的公司，比如汽车制造业，开始逐渐发现三维的设计也是不够的，因为大多情况下用户还是通过屏幕查看三维的模型，屏幕的大小永远不可能匹配到实际的产品，他们缺少对真实物体的尺寸还有感知。这两年硬件上有快速的进化，在AR、VR进入了工业应用，让我们可以把这些数模在AR、VR环境中。尤其是AR，AR和实际尺寸直接结合的话，通过这种设备可以真正的感知到一个设计出来的东西它的尺寸，这个对工业的帮助非常有用的，就像前面说的，Unity在AR、VR这个行业已经占据了很大的市场份额，所以引入Unity到工业设计中是一个水到渠成的事情。
 
比如上面这张图片是法拉利在Pad上做的汽车配置器，一个典型的AR应用。常用于销售环节。用户在平板中可以看到和真车一样比例的部件。这是比较简单的Unity应用，注重销售体验而不是复杂的功能逻辑。
”产品配置器“已经是一个细分的应用类型了，常见于各种定制化产品的销售环节。它需要丰富的图形化表现，以及一些吸引眼球的互动内容。而这些都是Unity的强项。我们相信在不久的将来，这种产品配置器会很快普及到销售门店。未来像汽车、服装、家具等场合，所见即所得的配置器可以为商户带来全新的价值表现。
请不要小看背后的技术环节，它的数据处理其实非常复杂。对于做项目外包的团队来说，从车厂拿到的数模可能光车灯就有超过1000个部件，全车转换成多边形后动不动就是数千万个三角形。即使是最高端的PC都很难跑得动，更不要说平板电脑一类的设备了。对于车厂，同样也头疼设计环节不断的改动，怎么样更快的在评审环节看到结果呢？对于要求数据一致性的场合，又怎样保证评审用的数模，就是设计最新改动的结果呢？
Unity在汽车领域的第一个大动作就是来解决这个痛点的。在今年3月份，Unity和法国的PiXYZ Software达成了战略合作，由Unity负责PiXYZ Software全球范围的销售。经过整合后，我们的工业软件产品如下：
Unity Industry Bundle
PiXYZ Studio
PiXYZ Plugin for Unity
PiXYZ Pipeline/Connect
PiXYZ Review
其中，Unity Industry Bundle是Unity Pro，PiXYZ Studio和PiXYZ Plugin for Unity三款软件的套装，整体购买的价格会更实惠一些。
PiXYZ Studio，这是我们目前的主打产品。它主要针对的客户是ISV，即以外包业务为主的公司或者团队。他们经常要和CAD数据打交道，同时又会遇到各种类型的CAD格式。PiXYZ Studio拥有一百多数算法，覆盖数模从导入、镶嵌化(Tessellation)、可见性剔除、顶点合并到UV计算这一套完整的数模轻量化处理流程。可以全局或者逐物体调整轻量化的参数。
 
很多时候轻量化处理流程是大同小异的。在这种情况下，如果处理几个软件或者十几个模型问题不大，但是当要处理几千个数模的时候，就是一件比较头疼的事情了。这时，您应该考虑买Studio Editor，它允许使用Python做二次开发，每次用同样的脚本去处理就可以了。这就把轻量化处理过程变成了半自动化的方式。
PiXYX Studio基本上涵盖了制造业用到的常见数据格式。它支持的格式列表如下图。
 
PiXYZ Plugin是Industry Bundle里的另一个产品。它可以为Unity Editor和Runtime提供数据导入的方案。Unity目前的导入方案支持的格式很有限。运行时更是没有直接的数模导入方案。PiXYZ Plugin可以大幅度扩展Unity支持的数据格式，并可使用几个固定的轻量化的算法对数模进行快速处理，在导入时还能自动生成LOD模型。
另外，很多时候我们需要在自己开发的应用中打开各种格式，比如FBX。这时候得自己写代码，想顺利支持好各种工业格式是一件非常庞大而困难的工程。这时候使用PiXYZ Plugin Runtime，就可以在应用中直接导入这些数据格式了。
 
PiXYZ Pipeline是一款为大企业开发的轻量化批处理软件，它主要用于处理大量的数据文件。一个新产品在设计阶段会经历频繁的数模改动，想要快速地在评审软件中查看模型，每次都用PiXYZ Studio来调整的效率太低了。这时就需要利用全自动化的PiXYZ Pipeline。它相当于PiXYZ Studio的无界面版本。在处理数模时不会受到显卡性能的制约，速度也更快。这款软件部署时需要针对不同的客户工作流程进行一些定制化的开发服务。
 
PiXYZ Review是针对终端用户的软件，它导入工业模型以后，可以直接在AR、VR环境中查看。支持异构设备的协作，即一个人用Hololens，另外一个人可以用pad，大家可以在同一个空间中协作。这是比较独立的方案，如果只是开发Hololens的话，可以做成多个Hololens之间的协作，额外提供的是Hololens平板和电脑之间的合作，让所有人在同一个空间中进行评审。
 
目前Unity官网的PiXYZ产品页面已经上线，我们可以提供30天的免费试用期限。欢迎大家前往咨询并试用: https://unity3d.com/cn/pixyz
另外，我们还在Unity Connect上建立了工业讨论组，不定期地发布各种PiXYZ软件的使用经验和说明。在Connect上搜索“Industry China”即可加入。