數字孿生的實現需要進行(xing)多源異構數據接(jie)入處理(li)、孿生場景搭(da)建、服務渲染發布(bu)、開放式(shi)二次(ci)開發、模(mo)擬仿真推演，最(zui)終(zhong)達(da)到智(zhi)能輔助生產決策的效果。
多源異構數據接入處理
項目中需要通過(guo)軟件，實現對 GIS 、BIM 、IOT等海量異構數據的(de)(de)統(tong)一融(rong)合和匯聚，構建時空數據庫(ku)，設計統(tong)一定義、存(cun)儲、索引及服(fu)務(wu)機制，為孿生場景提供完整(zheng)統(tong)一的(de)(de)三維數字底板。
時空(kong)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)接入后，需要(yao)對接入的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)進行模型(xing)(xing)化。常見的(de)(de)三維數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)有(you)GIS地(di)理信息、BIM模型(xing)(xing)、3DsMax模型(xing)(xing)、傾(qing)(qing)斜(xie)(xie)攝(she)影(ying)(ying)、激光點云(yun)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)。GIS地(di)理信息一般作為孿(luan)生場景的(de)(de)底板，BIM模型(xing)(xing)、傾(qing)(qing)斜(xie)(xie)攝(she)影(ying)(ying)模型(xing)(xing)、激光點云(yun)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)需要(yao)實現(xian)模型(xing)(xing)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)的(de)(de)輕量化，否則會導致加載的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)量過大，影(ying)(ying)響(xiang)到整體的(de)(de)渲染效(xiao)果，3DsMax模型(xing)(xing)是人工構建的(de)(de)模型(xing)(xing)，可直(zhi)接使用。
孿生場景搭建
基(ji)于(yu)GIS地理(li)(li)信息，將構建的(de)(de)模型(xing)基(ji)于(yu)現實世界的(de)(de)坐標，進(jin)行1:1還(huan)原，將處理(li)(li)后的(de)(de)模型(xing)數據導入(ru)到孿生場(chang)景(jing)(jing)編輯器中，常見的(de)(de)有Unreal和Unity編輯器，搭建孿生場(chang)景(jing)(jing)，調節場(chang)景(jing)(jing)的(de)(de)光照、地面、植(zhi)被、建筑、道路等要素。
服務渲染發布
目前孿生場景(jing)的渲(xuan)(xuan)染(ran)有兩種方(fang)式，基(ji)于(yu)(yu)(yu)WebGL和基(ji)于(yu)(yu)(yu)游戲(xi)引(yin)擎的。WebGL方(fang)向是基(ji)于(yu)(yu)(yu)瀏(liu)覽(lan)器進(jin)行渲(xuan)(xuan)染(ran)，可擴(kuo)展性(xing)高，方(fang)便進(jin)行API擴(kuo)展，對(dui)外發布服(fu)務(wu)(wu)，但是受限(xian)于(yu)(yu)(yu)瀏(liu)覽(lan)器的渲(xuan)(xuan)染(ran)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，還原(yuan)度(du)較低。游戲(xi)引(yin)擎是通(tong)(tong)過服(fu)務(wu)(wu)器進(jin)行端(duan)渲(xuan)(xuan)染(ran)，可通(tong)(tong)過像素流的方(fang)式發布為鏈接(jie)地址，對(dui)訪(fang)問(wen)者的機器性(xing)能(neng)(neng)(neng)沒有要(yao)求(qiu)，渲(xuan)(xuan)染(ran)效果受限(xian)于(yu)(yu)(yu)服(fu)務(wu)(wu)端(duan)的顯卡(ka)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，可擴(kuo)展提升。
開放式二次開發
提供一套基于(yu)JavaScript語言的二次開(kai)(kai)發SDK，Web前(qian)端(duan)開(kai)(kai)發人(ren)員(yuan)可基于(yu)此實現瀏覽器加載和(he)展示由引擎渲(xuan)染的三維視頻流，可通過調用API接口與(yu)云渲(xuan)染的三維場景進行便捷(jie)交互(hu)，兼(jian)容(rong)當前(qian)主流前(qian)端(duan)框架(jia)。SDK通常包括日期天(tian)氣(qi) 、特效及動畫對象(xiang)、 圖層及模(mo)型對象(xiang)等。
模擬仿真推演
仿(fang)真是將(jiang)包含了(le)確(que)定(ding)性(xing)規律和(he)(he)完整(zheng)機理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)型轉化成軟件的(de)(de)(de)(de)(de)方式來模(mo)擬物(wu)理(li)(li)(li)世界(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)一種技術。只要模(mo)型正(zheng)確(que)，并擁有了(le)完整(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)輸(shu)入信息和(he)(he)環境數據(ju)，就基本能夠(gou)正(zheng)確(que)地反(fan)映物(wu)理(li)(li)(li)世界(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)特性(xing)和(he)(he)參數。如果(guo)說(shuo)建模(mo)是將(jiang)我們(men)對物(wu)理(li)(li)(li)世界(jie)或(huo)問題(ti)理(li)(li)(li)解(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)型化，那么仿(fang)真就是驗證和(he)(he)確(que)認理(li)(li)(li)解(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)正(zheng)確(que)性(xing)。
孿(luan)生系統基于工程仿真、自然(ran)仿真、生命仿真、流程仿真等模(mo)型模(mo)擬(ni)，通過(guo)傳感器采(cai)集實(shi)(shi)時數據輸(shu)入，孿(luan)生場景(jing)實(shi)(shi)時物理渲染，根據輸(shu)入數據做出(chu)相應反饋，實(shi)(shi)現(xian)全生命周期(qi)的精準呈現(xian)。
