數字孿生的(de)實(shi)現需(xu)要(yao)進行多源異(yi)構數據接入處理(li)、孿生(sheng)場景搭建、服務渲染發(fa)布、開(kai)放式(shi)二次(ci)開(kai)發(fa)、模擬(ni)仿真推(tui)演，最(zui)終達到(dao)智(zhi)能輔助生(sheng)產決策的(de)效果。
多源異構數據接入處理
項目中需要通(tong)過(guo)軟件(jian)，實現對 GIS 、BIM 、IOT等海量異構數(shu)(shu)據的(de)統一(yi)融合和(he)匯聚，構建時空數(shu)(shu)據庫，設計(ji)統一(yi)定義(yi)、存儲、索引(yin)及服務機制，為孿(luan)生場景(jing)提供完整(zheng)統一(yi)的(de)三(san)維數(shu)(shu)字(zi)底(di)板(ban)。
時(shi)空數(shu)據接入后，需要(yao)對接入的(de)(de)(de)數(shu)據進行模(mo)(mo)型(xing)(xing)化。常見的(de)(de)(de)三維數(shu)據有(you)GIS地理信(xin)(xin)息(xi)(xi)、BIM模(mo)(mo)型(xing)(xing)、3DsMax模(mo)(mo)型(xing)(xing)、傾(qing)斜攝影(ying)、激光(guang)點(dian)云數(shu)據。GIS地理信(xin)(xin)息(xi)(xi)一(yi)般作為孿(luan)生場景(jing)的(de)(de)(de)底板，BIM模(mo)(mo)型(xing)(xing)、傾(qing)斜攝影(ying)模(mo)(mo)型(xing)(xing)、激光(guang)點(dian)云數(shu)據需要(yao)實現模(mo)(mo)型(xing)(xing)數(shu)據的(de)(de)(de)輕量化，否則會導致加載的(de)(de)(de)數(shu)據量過大，影(ying)響到整體的(de)(de)(de)渲染效果，3DsMax模(mo)(mo)型(xing)(xing)是人(ren)工構建的(de)(de)(de)模(mo)(mo)型(xing)(xing)，可直(zhi)接使用。
孿生場景搭建
基(ji)于(yu)GIS地理(li)信息，將構建(jian)(jian)的(de)模型基(ji)于(yu)現實世界的(de)坐(zuo)標，進(jin)行1:1還原，將處理(li)后的(de)模型數(shu)據導入到(dao)孿(luan)(luan)生場景(jing)編(bian)輯器中，常見的(de)有Unreal和Unity編(bian)輯器，搭(da)建(jian)(jian)孿(luan)(luan)生場景(jing)，調(diao)節場景(jing)的(de)光照、地面(mian)、植被、建(jian)(jian)筑、道路等要素。
服務渲染發布
目前(qian)孿生場(chang)景的(de)(de)(de)渲(xuan)染有兩種方(fang)(fang)式(shi)，基于WebGL和基于游(you)戲(xi)引擎的(de)(de)(de)。WebGL方(fang)(fang)向是基于瀏(liu)覽(lan)器(qi)進(jin)行渲(xuan)染，可擴(kuo)展(zhan)性高，方(fang)(fang)便進(jin)行API擴(kuo)展(zhan)，對外發(fa)(fa)布(bu)服(fu)務(wu)，但(dan)是受限于瀏(liu)覽(lan)器(qi)的(de)(de)(de)渲(xuan)染性能(neng)，還原度較低(di)。游(you)戲(xi)引擎是通過服(fu)務(wu)器(qi)進(jin)行端渲(xuan)染，可通過像素流(liu)的(de)(de)(de)方(fang)(fang)式(shi)發(fa)(fa)布(bu)為鏈接地址，對訪問者的(de)(de)(de)機(ji)器(qi)性能(neng)沒有要(yao)求，渲(xuan)染效果(guo)受限于服(fu)務(wu)端的(de)(de)(de)顯卡性能(neng)，可擴(kuo)展(zhan)提(ti)升。
開放式二次開發
提(ti)供(gong)一套(tao)基于JavaScript語(yu)言的二次開發SDK，Web前端開發人(ren)員(yuan)可(ke)基于此(ci)實現瀏(liu)覽(lan)器加載和展(zhan)示(shi)由(you)引擎(qing)渲染(ran)的三(san)(san)維視頻流，可(ke)通過(guo)調用API接口與云渲染(ran)的三(san)(san)維場(chang)景進行便捷(jie)交互，兼(jian)容(rong)當前主流前端框(kuang)架。SDK通常(chang)包括日期天氣 、特效及動(dong)畫對象、 圖層(ceng)及模(mo)型對象等。
模擬仿真推演
仿真(zhen)是將包含了確(que)(que)定(ding)性規(gui)律和完(wan)整(zheng)(zheng)機理(li)的(de)(de)模(mo)型(xing)轉(zhuan)化成軟件的(de)(de)方(fang)式來模(mo)擬物(wu)理(li)世界(jie)的(de)(de)一種技術(shu)。只要模(mo)型(xing)正確(que)(que)，并(bing)擁有了完(wan)整(zheng)(zheng)的(de)(de)輸入信息和環境(jing)數(shu)據，就(jiu)基本能夠正確(que)(que)地反映物(wu)理(li)世界(jie)的(de)(de)特性和參數(shu)。如果說(shuo)建(jian)模(mo)是將我們對物(wu)理(li)世界(jie)或問題理(li)解的(de)(de)模(mo)型(xing)化，那(nei)么仿真(zhen)就(jiu)是驗證和確(que)(que)認(ren)理(li)解的(de)(de)正確(que)(que)性。
孿生系統基于工(gong)程仿真、自然仿真、生命仿真、流程仿真等模(mo)型模(mo)擬，通過傳感器(qi)采集實(shi)時數據(ju)輸入，孿生場景(jing)實(shi)時物理渲染，根(gen)據(ju)輸入數據(ju)做出相應反饋，實(shi)現(xian)全生命周期的精準(zhun)呈現(xian)。
