為什么新一代工業(yè)軟件需要一個(gè)強(qiáng)大的實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎？

    不知道你有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)：新生代的工程師們已經(jīng)開(kāi)始嫌棄過(guò)去那種機(jī)械、古板和無(wú)聊的研發(fā)設(shè)計(jì)軟件，他們渴望在一種操作流暢、賞心悅目和體驗(yàn)逼真的 數(shù)字化環(huán)境中游刃有余，因?yàn)閯?chuàng)新往往都是在快樂(lè)和喜悅中發(fā)生的；新時(shí)代的工業(yè)企業(yè)也厭倦于過(guò)去那種溝通低效、數(shù)據(jù)抽象、邏輯晦澀的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)環(huán)境， 企業(yè)家們渴望在一種協(xié)同高效、數(shù)據(jù)可視和邏輯清晰的數(shù)字化環(huán)境中運(yùn)籌帷幄，因?yàn)楦哒斑h(yuǎn)矚往往是那種通透洞察之后的先驗(yàn)和直覺(jué)。這種快樂(lè)和通透的體驗(yàn)，是工業(yè)軟件與實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎聚變的產(chǎn)物，這種聚變將和其他智能技術(shù)一起，共同推動(dòng)新一代工業(yè)軟件的誕生。

    作者 | 艾迪普科技創(chuàng)始人唐興波

    首發(fā) |艾迪普（ID：IDEAPOOL_GROUP）

    01 /

    實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎的前世今生

    實(shí)時(shí)3D引擎的發(fā)展經(jīng)歷了多個(gè)階段和里程碑。20世紀(jì) 70年代末和80年代初，出現(xiàn)了早期的3D渲染技術(shù)。這些技術(shù)主要用于實(shí)時(shí)繪制簡(jiǎn)單的線(xiàn)框模型和平面填充，但受到硬件性能和圖形處理能力的限制。

    進(jìn)入了20世紀(jì)90年代初，第一代真正意義上的實(shí)時(shí)3D 圖形渲染引擎問(wèn)世。它們利用了當(dāng)時(shí)新興的圖形處理單元（GPU）和 3D加速卡，使得計(jì)算機(jī)能夠更快地渲染和顯示3D圖形。這些引擎主要用于游戲開(kāi)發(fā)和虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)硬件的不斷提升，實(shí)時(shí)3D引擎的功能也逐漸擴(kuò)展。引擎開(kāi)始支持更高級(jí)的圖形效果，如紋理貼圖、光影效果和粒子系統(tǒng)等。這使得游戲和虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用能夠呈現(xiàn)出更加逼真的圖像和更為豐富的視覺(jué)效果。

    到了2000年代中期以后，跨平臺(tái)和開(kāi)源引擎的興起為實(shí)時(shí)3D引擎的發(fā)展帶來(lái)了新的動(dòng)力。開(kāi)源引擎，如O3D和Unreal，提供了基于開(kāi)源算法構(gòu)建的工具和資源，使得開(kāi)發(fā)者能夠更方便地創(chuàng)建和部署跨平臺(tái)的3D 應(yīng)用。近年來(lái)，實(shí)時(shí)3D引擎在實(shí)時(shí)交互和虛擬現(xiàn)實(shí)方面的發(fā)展非�；钴S。引擎開(kāi)始支持更先進(jìn)的交互技術(shù)，如手勢(shì)控制、語(yǔ)音識(shí)別和虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的集成，使得用戶(hù)能夠更自然地與3D場(chǎng)景進(jìn)行互動(dòng)。

    隨著云計(jì)算和 5G 技術(shù)的崛起，實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎在云游戲和流媒體方面的應(yīng)用逐漸成為熱點(diǎn)。引擎開(kāi)始支持將計(jì)算和渲染任務(wù)移至云端，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)游戲和圖形應(yīng)用的流媒體傳輸，為用戶(hù)提供更高質(zhì)量、低延遲的體驗(yàn)。同時(shí)，實(shí)時(shí)3D引擎也開(kāi)始拓展到了不同的應(yīng)用領(lǐng)域，如教育、醫(yī)療和建筑等，工業(yè)領(lǐng)域與實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎也正在快速融合。

    02 /

    新一代工業(yè)軟件與

    實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎的聚變

    傳統(tǒng)方式的企業(yè)生產(chǎn)和管理越來(lái)越限制著企業(yè)的創(chuàng)新能力和生產(chǎn)效率。隨著新一代工業(yè)軟件的逐步發(fā)展，企業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型開(kāi)始展現(xiàn)出新的潛力。這些軟件不僅能夠用于自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程，優(yōu)化資源配置，更重要的是，它們能夠?qū)ι�產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析和預(yù)測(cè)，幫助企業(yè)快速做出準(zhǔn)確決策，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的高效協(xié)同和優(yōu)化。

    當(dāng)下，實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎正成為新一代工業(yè)軟件的核心技術(shù)支撐，并為其帶來(lái)了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)工業(yè)軟件在完成建模對(duì)象的幾何數(shù)據(jù)建模之后，為了讓線(xiàn)、框、點(diǎn)組成的幾何模型在2D的屏幕上呈現(xiàn)，并能夠表現(xiàn)出立體的3D視覺(jué)效果，需要向模型增加紋理、色彩、光影等信息，使得幾何模型最終呈現(xiàn)為三維圖像，這一過(guò)程被稱(chēng)為渲染。

    在工業(yè)廣泛應(yīng)用的軟件如CAD、CAE、BIM等，在完成數(shù)據(jù)模型后都需要實(shí)時(shí)渲染驅(qū)動(dòng)來(lái)與場(chǎng)景結(jié)合，讓使用者更加直觀的看到融合場(chǎng)景的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)內(nèi)容展示。具體實(shí)現(xiàn)架構(gòu)及應(yīng)用結(jié)合方式如下：

    3D 渲染引擎與工業(yè)軟件的聚變

    借助實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎，企業(yè)可以將復(fù)雜的工程圖紙、產(chǎn)品模型以及原型樣本等轉(zhuǎn)化為物理實(shí)體在數(shù)字世界的實(shí)時(shí)鏡像體。這不僅使企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程規(guī)劃等方面節(jié)省大量時(shí)間和成本，更重要的是，它為企業(yè)帶來(lái)了全新的交互式體驗(yàn)，使得客戶(hù)、設(shè)計(jì)人員和工程師能夠更加直觀地參與其中，進(jìn)行深度溝通、共同協(xié)作，從而推動(dòng)企業(yè)產(chǎn)品的不斷創(chuàng)新和提升。

    此外，結(jié)合實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎，企業(yè)可以通過(guò)分析生產(chǎn)制造過(guò)程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，呈現(xiàn)出這些數(shù)據(jù)之間多維度的邏輯關(guān)系，從而幫助管理者做出更明智的決策。在工業(yè)數(shù)字化、智能化發(fā)展過(guò)程中，諸多傳統(tǒng)工業(yè)軟件與實(shí)時(shí) 3D 圖形渲染引擎相結(jié)合的創(chuàng)新應(yīng)用正在嶄露頭角。

    2.1  CAD與實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎的聚變

    數(shù)字化工業(yè)設(shè)計(jì)軟件（CAD）結(jié)合實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎可以加速產(chǎn)品和工程設(shè)計(jì)過(guò)程。設(shè)計(jì)人員可以在虛擬環(huán)境中快速創(chuàng)建、修改和測(cè)試產(chǎn)品原型，避免在實(shí)際制造階段發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題。同時(shí)，通過(guò)虛擬試驗(yàn)，可以?xún)?yōu)化產(chǎn)品性能并改進(jìn)生產(chǎn)流程，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

    CAD與實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎結(jié)合，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、建筑規(guī)劃、工程模擬等領(lǐng)域帶來(lái)了巨大的益處。在這種應(yīng)用結(jié)合下，設(shè)計(jì)人員使用CAD軟件進(jìn)行產(chǎn)品或場(chǎng)景的三維建模。這些模型包含了產(chǎn)品的外觀、結(jié)構(gòu)和功能等關(guān)鍵信息。當(dāng)設(shè)計(jì)人員將CAD模型導(dǎo)入到實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎中，就可以將靜態(tài)的CAD模型轉(zhuǎn)化成具有真實(shí)光影效果和紋理的動(dòng)態(tài)三維場(chǎng)景。這意味著設(shè)計(jì)人員可以為產(chǎn)品設(shè)置逼真的光照、材質(zhì)貼圖和環(huán)境背景。

    在實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎中，設(shè)計(jì)人員可以進(jìn)一步調(diào)整場(chǎng)景的擺放、燈光效果和相機(jī)視角，以展示產(chǎn)品的各個(gè)方面和細(xì)節(jié)。通過(guò)調(diào)整這些參數(shù)，設(shè)計(jì)人員可以?xún)?yōu)化產(chǎn)品的外觀和視覺(jué)效果，從而更好地滿(mǎn)足客戶(hù)的需求。實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎還可以生成高質(zhì)量的渲染圖像或動(dòng)畫(huà)。這些渲染結(jié)果可以用于產(chǎn)品展示、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、客戶(hù)演示以及設(shè)計(jì)審查。通過(guò)在渲染過(guò)程中添加動(dòng)畫(huà)效果，設(shè)計(jì)人員還可以展示產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)和功能，從而更好地傳達(dá)設(shè)計(jì)意圖。

    CAD軟件與實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎的聚變反應(yīng)鏈

    另外，使用實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎的工業(yè)軟件可以促進(jìn)團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)同和溝通。團(tuán)隊(duì)成員可以在共享的虛擬環(huán)境中討論和編輯設(shè)計(jì)，更直觀地交流意見(jiàn)和修改，從而減少誤解和加快決策過(guò)程。

    2.2  CAE 與實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎的聚變

    虛擬仿真軟件（CAE）與實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎應(yīng)用結(jié)合是一種將CAE仿真分析結(jié)果及數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎相結(jié)合的技術(shù)，用于可視化展示和分析工程模擬的過(guò)程和結(jié)果。

    實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)、工程模型和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)三維場(chǎng)景。這樣，工程師、設(shè)計(jì)人員和決策者可以更直觀地理解和評(píng)估產(chǎn)品、工廠(chǎng)或設(shè)備的外觀和功能。通過(guò)虛擬仿真，可以在虛擬環(huán)境中測(cè)試設(shè)備、進(jìn)行流程優(yōu)化和預(yù)測(cè)產(chǎn)品性能，從而降低實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)和成本。這種結(jié)合為工程領(lǐng)域帶來(lái)了更全面、直觀的模擬分析和決策支持。

    這一過(guò)程如何實(shí)現(xiàn)？首先，工程師使用CAE軟件進(jìn)行各種工程模擬和分析。如：利用有限元分析（FEA）來(lái)評(píng)估結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，流體動(dòng)力學(xué)分析 （CFD）用于研究流體流動(dòng)行為，以及熱傳導(dǎo)分析用于研究熱傳導(dǎo)性能等。其次，工程師將CAE仿真分析結(jié)果通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞浇尤氲綄?shí)時(shí)3D圖形渲染引擎中。實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎能夠?qū)�CAE模擬得到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成逼真的三維圖像或動(dòng)畫(huà)，使工程師可以更直觀地展示復(fù)雜的CAE分析結(jié)果，從而更容易理解和解釋。

    在實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎中，工程師可以設(shè)置場(chǎng)景的外觀、燈光效果和材質(zhì)貼圖，以展示工程系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和行為。通過(guò)動(dòng)態(tài)的三維場(chǎng)景，工程師可以觀察工程系統(tǒng)在不同條件下的響應(yīng)和變化，更直觀地了解系統(tǒng)的性能和瓶頸。此外，實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎還可以生成高質(zhì)量的渲染圖像或動(dòng)畫(huà)，用于工程報(bào)告、客戶(hù)演示和決策支持。這樣的渲染結(jié)果可以用于展示工程系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)、問(wèn)題所在以及可能的改進(jìn)方案，從而幫助工程師和決策者做出決策。

    CAE軟件與實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎的聚變反應(yīng)鏈

    2.3  CAM與實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎的聚變

    CAM在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)描述、工程信息表達(dá)、工程信息的傳輸與轉(zhuǎn)化、信息管理等過(guò)程中，通過(guò)與實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎結(jié)合將產(chǎn)品加工路徑與逼真的三維模型相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)制造過(guò)程的可視化和優(yōu)化。

    首先，CAM創(chuàng)建產(chǎn)品的工藝路徑和加工策略，根據(jù)三維模型的幾何信息和工件的加工要求，生成產(chǎn)品加工軌跡及運(yùn)動(dòng)、加工順序等信息。這些信息用于指導(dǎo)加工設(shè)備的運(yùn)動(dòng)和加工過(guò)程，從而將三維模型轉(zhuǎn)換為實(shí)際零件。通過(guò)將生成的工藝路徑導(dǎo)入到實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎中，實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎可以將加工路徑與三維模型相結(jié)合，以逼真的方式展示零件的制造過(guò)程。

    通過(guò)這種可視化展示，制造工程師和操作人員可以更好地理解加工過(guò)程中的加工情況和工件的形狀變化。此外，制造工程師可以檢查加工過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，比如干涉、碰撞等，并對(duì)CAM工藝路徑進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎應(yīng)用結(jié)合提供了一種更直觀的方式來(lái)溝通制造過(guò)程， 從而提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

    CAM軟件與實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎的聚變反應(yīng)鏈

    2.4  BIM與實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎的聚變

    近年來(lái)，BIM與實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎的應(yīng)用結(jié)合趨勢(shì)日益明顯。實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎通過(guò)實(shí)時(shí)接入BIM軟件生成的模型數(shù)據(jù)，將模型中的建筑信息以及各種數(shù)據(jù)元素，如建筑構(gòu)件、材料、空間信息、施工進(jìn)度等，與逼真的三維模型相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑項(xiàng)目的全過(guò)程可視化和綜合管理。

    建筑設(shè)計(jì)師、工程師等多個(gè)團(tuán)隊(duì)可以結(jié)合實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎進(jìn)行協(xié)同工作，共享設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，并在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中更新和管理模型，各個(gè)團(tuán)隊(duì)成員可以更直觀地理解建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)意圖和復(fù)雜的空間布局。此外，在實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎加持下，前端設(shè)計(jì)工具可以進(jìn)行場(chǎng)景的外觀、光照效果和材質(zhì)的設(shè)置，使建筑項(xiàng)目更加真實(shí)。設(shè)計(jì)師可以漫游整個(gè)建筑模型，觀察建筑的外觀、內(nèi)部空間和結(jié)構(gòu)等細(xì)節(jié)。

    施工團(tuán)隊(duì)可以使用3D模型來(lái)規(guī)劃施工過(guò)程和檢查施工進(jìn)度。通過(guò)實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎與實(shí)時(shí)建筑設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的結(jié)合，可以輸出高質(zhì)量的渲染圖像或動(dòng)畫(huà)，展示建筑項(xiàng)目的全過(guò)程。這些渲染結(jié)果可以用于設(shè)計(jì)評(píng)審、客戶(hù)演示、施工規(guī)劃等，以此優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工流程，提高建筑質(zhì)量和效率。

    BIM 軟件與實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎的聚變反應(yīng)鏈

    2.5  MES與實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎的聚變

    在生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的有效監(jiān)控至關(guān)重要。MES與實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎的應(yīng)用結(jié)合，將制造過(guò)程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)信息與生產(chǎn)設(shè)備、流水線(xiàn)及工廠(chǎng)環(huán)境下所包含的所有物理設(shè)備與數(shù)字世界進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)制造現(xiàn)場(chǎng)全方位的可視化監(jiān)控和實(shí)時(shí)決策支持。

    MES 系統(tǒng)收集和處理制造過(guò)程中的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)進(jìn)度、物料庫(kù)存、工人工作狀態(tài)等，這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)信息通過(guò)API接口或者數(shù)據(jù)庫(kù)形式導(dǎo)入實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎中。引擎可以將MES系統(tǒng)收集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與三維模型及場(chǎng)景相結(jié)合，以直觀展示制造現(xiàn)場(chǎng)的情況。

    通過(guò)實(shí)時(shí)可視化展示，生產(chǎn)管理人員可以更直觀地了解制造過(guò)程中的狀態(tài)和變化，并實(shí)時(shí)呈現(xiàn)制造現(xiàn)場(chǎng)的外觀、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、物料流動(dòng)等，使整個(gè)制造過(guò)程更加真實(shí)，還可以觀察設(shè)備的運(yùn)行情況、生產(chǎn)進(jìn)度以及人員的工作狀態(tài)等細(xì)節(jié)。

    通過(guò)實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎展示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，生產(chǎn)管理人員可以快速發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的問(wèn)題，并及時(shí)做出調(diào)整和決策。例如，在生產(chǎn)線(xiàn)上發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，管理人員可以立即采取措施解決，避免生產(chǎn)中斷，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的優(yōu)化和實(shí)時(shí)決策支持，更好地了解和管理制造過(guò)程，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

    MES系統(tǒng)與實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎的聚變反應(yīng)鏈

    03 /

    工業(yè)大數(shù)據(jù)與

    實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎的聚變

    工業(yè)軟件涉及大量的數(shù)據(jù)，包括傳感器數(shù)據(jù)、模擬結(jié)果和設(shè)備參數(shù)等。數(shù)據(jù)是工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，通過(guò)數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)和分析，企業(yè)可以了解生產(chǎn)過(guò)程中的變化趨勢(shì)、設(shè)備狀態(tài)、產(chǎn)品質(zhì)量等重要信息，從而做出更明智的決策和優(yōu)化生產(chǎn)流程。然而，數(shù)據(jù)本身往往是抽象的、復(fù)雜的，無(wú)法直觀表達(dá)生產(chǎn)管理過(guò)程的全貌。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，企業(yè)面臨著海量的數(shù)據(jù)和多樣的挑戰(zhàn)。

    在這種情況下，可視化的作用顯得尤為重要�？梢暬�通過(guò)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖表、圖像或動(dòng)畫(huà)等直觀的形式，使得數(shù)據(jù)更易于理解和分析。通過(guò)可視化，工業(yè)企業(yè)可以將復(fù)雜的數(shù)據(jù)關(guān)系和趨勢(shì)以更簡(jiǎn)單、直觀的方式展示給生產(chǎn)管理人員。通過(guò)可視化將數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和展示，有助于工業(yè)企業(yè)更好地發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中隱藏的價(jià)值。

    可視化可以用于實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程，幫助企業(yè)迅速發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)上的問(wèn)題，并做出相應(yīng)的決策。同時(shí)，可視化也可以用于歷史數(shù)據(jù)的分析，幫助企業(yè)了解過(guò)去的生產(chǎn)情況，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為未來(lái)做出更好的規(guī)劃和決策。這樣，生產(chǎn)管理人員可以通過(guò)一張圖表或一張地圖，快速了解生產(chǎn)過(guò)程的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常和問(wèn)題，做出及時(shí)的反應(yīng)和調(diào)整。這種數(shù)據(jù)可視化有助于決策者更好地理解工業(yè)過(guò)程，及早發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題并把握機(jī)會(huì)。

    在可視化的基礎(chǔ)上，實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎的作用更進(jìn)一步。通過(guò)實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎，這些復(fù)雜的數(shù)據(jù)可以以3D場(chǎng)景化的方式呈現(xiàn)，幫助工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)更真實(shí)、更直觀的生產(chǎn)過(guò)程可視化，更容易理解和分析數(shù)據(jù)。通過(guò)將大數(shù)據(jù)分析結(jié)果融入到3D場(chǎng)景中，生產(chǎn)管理人員可以更清楚地了解生產(chǎn)線(xiàn)上的狀態(tài)和流程，觀察設(shè)備的運(yùn)行情況、產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程以及設(shè)備之間的協(xié)調(diào)工作。這樣，生產(chǎn)管理人員可以更加深入地了解生產(chǎn)過(guò)程中的細(xì)節(jié)，發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)，并做出更準(zhǔn)確的決策和調(diào)整。

    大數(shù)據(jù)分析與3D引擎結(jié)合可以將大數(shù)據(jù)分析得出的結(jié)論可視化，并與高度還原的三維模型相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)關(guān)系的多維度、不同邏輯關(guān)系下的可視化和更深入的數(shù)據(jù)洞察。企業(yè)生產(chǎn)、管理過(guò)程中各類(lèi)系統(tǒng)、流程下產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)實(shí)時(shí)傳輸至3D渲染引擎可以將大數(shù)據(jù)分析結(jié)果轉(zhuǎn)換三維數(shù)據(jù)關(guān)系或者場(chǎng)景，并以三維立體展示，用戶(hù)可以更直觀地了解大數(shù)據(jù)分析得出的復(fù)雜數(shù)據(jù)關(guān)系和模式，進(jìn)行更深入的數(shù)據(jù)洞察。這種方式從不同維度展示了大數(shù)據(jù)分析結(jié)果的全貌，幫助用戶(hù)更好地理解數(shù)據(jù)和做出決策。

    04 /

    數(shù)字孿生是工業(yè)軟件、大數(shù)據(jù)和

    3D實(shí)時(shí)渲染引擎融合孕育而生的產(chǎn)物

    數(shù)字孿生是工業(yè)系統(tǒng)流程管理、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和運(yùn)行控制等工業(yè)活動(dòng)的載體，其基礎(chǔ)功能包括對(duì)工業(yè)系統(tǒng)實(shí)體的感知與控制、模型的構(gòu)建與管理、數(shù)據(jù)的組織與使用、應(yīng)用服務(wù)的設(shè)計(jì)與部署以及工業(yè)系統(tǒng)實(shí)體、數(shù)字模型、數(shù)據(jù)和應(yīng)用服務(wù)之間的高效連接等。

    一個(gè)完備的數(shù)字孿生體包含數(shù)字模型、測(cè)量與控制、 模擬仿真、數(shù)據(jù)分析、數(shù)字資產(chǎn)和人機(jī)界面等要素，是工業(yè)軟件、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的綜合應(yīng)用。與傳統(tǒng)數(shù)字化技術(shù)相比，數(shù)字孿生更強(qiáng)調(diào)孿生體反哺優(yōu)化物理實(shí)體，其關(guān)鍵在于通過(guò)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生體和物理實(shí)體的“共生”，達(dá)到全生命周期的映射、管理、控制、預(yù)測(cè)和優(yōu)化的目的。

    實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎對(duì)于數(shù)字孿生技術(shù)至關(guān)重要。數(shù)字孿生是將實(shí)際設(shè)備或系統(tǒng)與其數(shù)字模型相連接的技術(shù)，實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎能夠幫助創(chuàng)建和維護(hù)數(shù)字孿生模型，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的設(shè)備監(jiān)測(cè)、模擬和優(yōu)化。

    數(shù)字孿生具有數(shù)模聯(lián)動(dòng)、虛實(shí)交互的特性，而數(shù)據(jù)的連接交互是實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生動(dòng)態(tài)運(yùn)行和虛實(shí)空間高效融合的核心關(guān)鍵。實(shí)時(shí)渲染引擎所具備的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接入能力，與云化數(shù)據(jù)管理平臺(tái)相結(jié)合，如華為iDME數(shù)據(jù)模型引擎，可整合并實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生應(yīng)用場(chǎng)景的數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)處理、交互配置和算法調(diào)用，從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)在數(shù)字化世界的全面映射、感知、交互和管理。

    隨著虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎為數(shù)字孿生體提供了人機(jī)交互能力，且超越了人體五官所能提供的功能。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)沉浸式的體驗(yàn)，幫助用戶(hù)更深入地探索和交互虛擬模型。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將虛擬模型疊加到現(xiàn)實(shí)世界中，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的可視化和指導(dǎo)，有助于提高操作效率和準(zhǔn)確性。該技術(shù)使數(shù)字化的世界在感官和操作體驗(yàn)上更加接近物理世界，讓“孿生”一詞變得更為精妙。但在數(shù)字世界中，人類(lèi)又具有超人般的特異功能，可以無(wú)限駕馭數(shù)字世界，例如變換大小、穿墻而過(guò)、隔空取物、時(shí)空穿越等。此時(shí)，人通過(guò)數(shù)字孿生體，開(kāi)始獲得超體的體驗(yàn)。

    05 /

    核心能力

    是實(shí)時(shí)3D圖形渲染引擎的聚變?nèi)剂?/B>