世界VIM模型
如果人类正在认真考虑在月球和火星上建立定居点，那么提出另一个问题也十分合理：我们是否可以运用同样的系统化方法，改善地球上的生活条件？
设计舒适、环保并在很大程度上实现自主运行的城市所需的大多数技术，其实已经存在。建筑信息模型（BIM）、数字孪生、地理信息系统、自动化交通、机器人生产、模块化建筑、3D打印、可再生能源、垂直农场以及水资源循环利用系统，已经在不同国家和行业中得到应用。
当前的主要任务并不是发明全新的技术，而是将现有解决方案整合为一个统一、相互连接的系统。
从建筑BIM模型到城市数字模型
BIM是指建筑物和基础设施的信息模型。与普通的三维可视化不同，BIM模型可以包含有关结构、材料、工程管网、设备、成本、施工进度、能源消耗、维护以及设施后续运营的信息。
数字孪生是这一技术发展的下一阶段。它不仅能够让人们在虚拟环境中看到一个对象，还可以将其与来自传感器、交通系统、电网、市政设备及其他来源的真实数据连接起来。借助这种方式，人们可以监测基础设施的运行状态、模拟不同情景，并优化资源的使用。
如果将建筑物、道路、企业、能源系统、供水系统、农业设施和自然区域的数字模型整合起来，就可以创建城市或地区的交互式BIM模型，并在未来逐步扩展到地球上的更大范围。
这样的模型没有必要从第一天起就成为整个世界的精确数字复制品。它可以逐步发展：从一个住宅区或小型社区开始，扩展到一座城市、一个城市网络，最终形成全球规划系统。
在施工开始前创建虚拟城市
在建设一座新城市，或对现有区域进行大规模改造之前，可以先在数字环境中创建它。
虚拟模型可以包括住宅、学校、医院、公共空间、工业综合体、交通线路、绿地、水处理系统、能源生产设施、食品种植设施以及废物处理系统。
人们可以在这座虚拟城市的街道中行走，查看住宅，检查公共交通是否便利，估算到学校或医疗中心的距离，并了解城市各项系统如何运行。
然而，这种模型最重要的价值并不在于视觉效果。它可以在施工开始之前，帮助评估城市是否便利、交通系统将承受多大压力、需要多少水和电力、哪些地点可能出现拥堵、哪些设施需要备用电源，以及城市在紧急情况下将如何运行。
资源和成本计算
BIM模型中的每一个元素，都可以与具体的材料、设备、制造商、交付时间和工作量相连接。
通过这种方式，可以确定建设所需的混凝土、钢材、玻璃、木材、电缆、管道、交通模块、电池以及其他设备的数量。计算内容还可以包括人力资源、物流、能源消耗、施工期限和未来运营成本。
基于这些数据，可以比较不同的城市建设方案。例如，可以评估在整个生命周期中，哪种方案更具经济效益：初始成本较低的普通建筑，还是能耗和维护需求更低的节能建筑。
数字建模还可以帮助确定哪些地区已经具备必要的生产能力、哪些资源存在短缺，以及哪些企业需要新建或升级。
模块化与自动化建筑
模块化原则可以成为大规模建筑的基础。建筑、工程系统和城市基础设施的各个独立组成部分，可以先在工厂中生产，然后运送到施工现场，组装成完整结构。
模块化建筑已经被应用于住宅、酒店、医院、教育机构和工业设施。建筑3D打印也正在发展，可以用于制造结构构件，甚至建筑物的完整部分。模块化生产、机器人技术和3D打印的结合，被视为建筑业实现工业化的重要方向之一。
统一的标准体系并不意味着所有城市或建筑都必须外观相同。连接部件、工程节点、公用设施和基础结构可以标准化，而建筑风格、空间布局、外立面和公共空间仍然可以保持多样性。
这将使建筑物和基础设施的建设、维修和现代化改造更加迅速，同时还能在不拆除整栋建筑的情况下更换单独部件。
将城市视为一个整体系统
现代城市由大量系统组成，而这些系统通常是分别设计和管理的。交通系统未必总是与住宅开发协调，能源系统也不一定与生产需求匹配，废物管理同样可能没有与材料再利用的机会相结合。
数字模型使人们能够把城市视为一个统一且相互关联的整体。
例如，工业设备或计算设备产生的热量，可以用于为建筑物或温室供暖。有机废物可以用于生产沼气或肥料。经过净化的水可以重新用于技术用途和灌溉。一个区域的剩余电力，也可以输送到另一个电力短缺的区域。
这些解决方案目前已经分别得到应用，而城市BIM模型可以提前评估它们协同运行时的效率。
自动化交通系统
在数字化设计的城市中，交通可以被组织为一个统一网络，同时服务于公共交通、货运和个人出行。
自动驾驶接驳车、无人出租车和自动驾驶车辆，已经在部分城市中进行测试或投入运营。然而，要大规模推广这些系统，需要适当的监管、安全的基础设施以及持续的监督。
最现实的第一步，可能是在封闭道路或专门建设的线路上使用自动驾驶交通工具，例如连接住宅区、交通枢纽、医疗机构、物流中心和工业区。
如果在城市设计阶段就充分考虑乘客和货物流动，就可以减少私人汽车数量，缩小停车场占地面积，并为步行区、公园和公共空间释放更多土地。
货物配送也可以实现部分自动化。订单可以先被送往社区物流中心，然后通过小型电动运输模块或建筑物内部的配送系统送达。
在可控环境中生产食品
部分食品可以直接在城市内部或周边地区种植。
温室综合体、水培、气雾培和垂直农场，可以对温度、照明、湿度、营养成分和水资源消耗进行控制。这些系统已经被用于在受控环境中种植蔬菜、叶类作物和其他农产品。
将部分生产设施设置得更接近消费者，可以缩短供应链，并提高食品供应的稳定性。然而，垂直农场并不能完全取代传统农业，因为它们需要大量能源，并且只对某些作物最为高效。
借助BIM模型，可以比较不同方案，确定哪些食品适合在城市内部种植，哪些应当在周边地区生产，哪些则更适合从其他区域供应。
建筑自动化维护
建筑物可以在设计阶段就考虑未来的自动化维护需求。
机器人系统可以用于清洗外立面和窗户、检查建筑结构、维护绿地、分类废物、监测漏水以及发现故障。
传感器可以监测电梯、通风系统、电网、管道和其他系统的运行状态。相关信息将被传输到数字孪生模型中，使维护工作不仅可以在故障发生后进行，也可以根据设备磨损预测提前实施。
这并不意味着人类劳动将不再需要，而是可以把危险、繁重和重复性的工作交给机器，同时由人类继续负责监督、维修、设计和决策。
未来居民的参与
城市数字模型不仅可以向建筑师和工程师开放。
未来居民也可以评估不同的规划方案、提出意见，并将建议与具体建筑、街道、路线或公共空间相对应。
在施工开始之前，可以测试学校、医疗机构、交通站点和休闲区域的多个选址方案。居民入住之后，数字模型还可以继续收集城市系统的运行数据和居民反馈。
这样一来，城市在建成后不会停滞不变，而是可以根据居民的真实需求持续改善基础设施。
与此同时，这类系统也需要明确的个人数据保护、网络安全和公共监督规则。技术应当帮助人们作出更明智的决定，而不是把城市环境变成持续监控的工具。
从一个原型到城市网络
在一座城市的数字原型建成后，没有必要完整复制整个城市模型。
经过验证的部分解决方案，例如住宅模块、能源系统、交通枢纽、水处理设施、温室或物流中心，可以在其他地区使用，但需要结合当地气候、文化、法律、可用资源和居民需求进行调整。
每一个实施完成的项目都会产生新的数据。有关成本、可靠性、能源消耗、使用便利性和维护情况的信息，可以用于改进后续项目。
由此可能形成一个经过验证的城市解决方案数据库，供建筑师、社区、政府、建筑企业和国际组织使用。
世界BIM模型作为规划工具
世界BIM模型不应被理解为一台控制整个地球的中央计算机。更加现实的方式，是建立一个由地方和区域数字模型组成、彼此兼容的网络。
每座城市、每个社区或每个国家，都可以继续掌控自己的数据，同时使用共同的技术标准。这样可以在不把全部管理权交给单一中心的情况下，评估全球对住房、能源、食品、水、交通和生产能力的需求。
这些模型可以用于测试各种情景：自然灾害后应在哪里建设住房，如何升级老化的基础设施，如何减少资源消耗，哪些地区适合新建企业，以及如何为快速发展的区域提供基本服务。
这并不是解决所有社会、经济和环境问题的现成答案。技术本身无法消除冲突、不平等或贫困。实现这些目标还需要负责任的政治决策、国际合作、教育、资金支持以及社会信任。
尽管如此，数字孪生、BIM、自动化和模块化生产，已经能够帮助人们更准确地识别需求、比较不同方案，并在投入大量资源之前测试解决办法。
因此，世界BIM模型不应被视为遥远未来的幻想，而可以被理解为现有技术可能的发展方向：从一座单独建筑的数字模型，逐步发展为连接城市、地区和全球基础设施的综合规划系统。
合作邀请
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此次合作旨在向国际观众展示，现有技术如何被应用于环保城市、住宅、交通系统、生产设施和基础设施的设计。
合作伙伴可以提供专业咨询、BIM模型、技术解决方案、研究资料，或参与未来城市视觉概念的设计。
他们的参与将有助于使影片中的世界更加真实，并建立在可靠的技术基础之上，同时也能让创新成果面向广泛的国际观众进行展示。