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数字孪生产品方案规划

 yvette多宝 2023-02-08 发布于湖北

1. 项目背景

       数字孪生技术作为推动实现企业数字化转型、促进数字经济发展的重要抓手,已建立了普遍适应的理论技术体系,并在产品设计制造、工程建设和其他学科分析等领域有较为深入的应用。在当前我国各产业领域强调技术自主和数字安全的发展阶段,数字孪生技术本身具有的高效决策、深度分析等特点,将有力推动数字产业化和产业数字化进程,加快实现数字经济的国家战略。然而,数字孪生的建设流程涉及建模、美术、程序、仿真等多种人才的协同作业,人力要求高,实施成本高,建设周期长,一般小型企业/团队通常注重于专业领域的业务开发,而缺少对于3D模型和3D场景的生产能力及仿真能力的要求。所以,如何让小型企业/团队甚至一个人就可以完成数字孪生的开发,是数字孪生工具链要解决的重要问题。

2. 市场需求   

数字孪生是在数据整合分析基础上,构建与物理实体相对应的平行虚拟实体,并最终实现虚拟实体对物理实体的反哺赋能。作为数字经济及产业元宇宙发展的重要抓手,近年来我国数字孪生行业开始受到广泛关注,但整体尚处于起步阶段,发展时间较短。未来,随着政策环境优化、技术演进以及行业标准和体系逐步成熟,数字孪生应用场景广度和深度将进一步拓展,推动行业市场规模迅速增长。根据IDC数据,预计到2025年,全球数字孪生市场规模将增至264.6亿美元,2020-2025年CAGR高达38.35%。

3. 产品需求

3.1. 原始需求

场景编辑器运行于 B/S 环境,其目标是支持资源不足的小型企业和团队快速开发数字孪生。本产品的交付物包含以下部分:

 场景编辑器:Web 应用,提供交互式场景编辑功能

 场景描述文档格式定义:给出场景描述文档的结构定义

 运行时 JS 库:runtime.js,用于加载运行场景描述文档的 JavaScript 库

 场景 API 文档:runtime.js API 使用说明,供其他组件和第三方应用开发用

3.2. 用户群体

个人、小型企业/团队

4. 产品定义

近期目标:搭建一个可以支撑个人或者小型企业/团队自主创建数字孪生场景的平台。它需要以下支撑功能:

1.快速建模:可支持GLB模型或者基于地图高程、影像数据生成基础地图场景,并支持基础地形图的修改。

2.场景编辑:场景支持灯光、画面特效、空间特效、背景灯、视角等设置,快速营造出真实的场景环境和气氛;

3.模型编辑:支持精细化的模型管理,模型由多个节点组合,可针对模型节点定义模型数据驱动逻辑,传入简单参数,即可对三维对象进行复杂控制,如旋转、移动、缩放、改变材质、设置透明度等。

4.资产库:系统内置丰富的资产库,可以在基础地图场景进行拖拽式摆放各种模式资产。

5.二次开发:提供SDK支持场景的二次开发。

5. 产品方案规划

5.1. 业务流程图

1.1. 功能架构图

  

1. 产品实施规划

一期:实现场景编辑功能;

1、地形编辑:通过导入基础地形模型创建地形地图,或者导入高程数据文件创建基础地形        图,并支持对基础地形图的编辑:如挖方、填方、基坑支护等。

2、场景编辑:系统支持3DMax、revit、Blender等建模导出的模型文件,预置大量的资产,        支持拖拽式场景编辑,为场景设置光影、天空、滤镜、后期等效果。

3、模型编辑:过定义结构、关节、动作,为三维模型赋予数据驱动能力,允许通过传入数    据,对模型姿态、动作、状态变化进行复杂控制

4、关卡设置:通过设置场景元素、光线、特效、背景、相机角度、楼层剖分等,创建不同        的用户场景,可自由切换。

5、场景漫游:支持自由漫游和路线漫游。

6、场景SDK:基于JS和UE提供统一API接口,支持对场景的二次开发。

7、支持施工工艺动画演示和施工模拟动画。

8、提供数据管理模块,支持手动输入数据、本地excel数据、数据库数据已经https接口数据,为动画提供数据驱动。

二期:智能识别CAD图纸,通过总平面布置图识别转化功能及海量内置构件快速完成三维场布设计;以模型为基础,以数据为根本进行场地设备的智能分析推荐。

1、智能识别包括CAD图纸,将平面布置图自动转换为三维场景。

2、支持塔吊吊装能力分析、设备型号智能推荐、设备站位智能分析以及道路的过弯、回车、会车分析计算并生成相应的分析报告。

3、将设计模型转换成算量模型,计算钢筋算量和施工算量,用于现场施工的计划量参考,提高工作效率,提升现场施工的精细化管理。

4、对线性工程进行参数化的快速建模,并支持模型导出。

三期:基于完善的场景编辑工具,搭建完成的数字孪生应用。

1、内置丰富的可视化组件、便捷的配置管理工具、全面的可定义对象属性、超凡的实时渲染效果,支持二次开发、部署发布等功能,可广泛应用于构建各细分行业的数字孪生解决方案。

  

  

  

  

  

  

  

  


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