在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大潮中，數(shù)字孿生引擎以其獨特的能力，正迅速成為能源、智慧城市、智能制造及智能政務(wù)等多個領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。通過創(chuàng)建現(xiàn)實世界的虛擬副本，數(shù)字孿生為復(fù)雜系統(tǒng)的管理、優(yōu)化和預(yù)測提供了前所未有的可能性，開啟了一扇通往高效、智能化運營的大門。

然而，盡管前景廣闊，數(shù)字孿生技術(shù)在實際應(yīng)用過程中仍面臨重重挑戰(zhàn)。尤其是國產(chǎn)自研數(shù)字孿生引擎應(yīng)該如何突圍而出，是一個亟需回答的命題。本文，將以易知微為例，來說明國產(chǎn)自研數(shù)字孿生引擎的發(fā)展思路和特點，并探討如何推動數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

數(shù)字孿生引擎潛力巨大，但目前還存在諸多痛點

數(shù)字孿生技術(shù)，作為工業(yè)4.0和智能制造的關(guān)鍵驅(qū)動力之一，正逐步成為各行各業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要工具。然而，盡管其潛力巨大，但實際應(yīng)用中的多重挑戰(zhàn)仍在阻礙這一技術(shù)的廣泛采用。具體來看，主要的問題包括：

1、使用門檻較高，易用性不足

數(shù)字孿生技術(shù)的復(fù)雜性導(dǎo)致其使用門檻相對較高，對于許多企業(yè)，尤其是資源有限的中小型企業(yè)而言，將這項技術(shù)有效地應(yīng)用于實際操作中，是一個巨大的挑戰(zhàn)。當(dāng)前的數(shù)字孿生平臺往往需要專業(yè)的技術(shù)知識來進(jìn)行操作和維護(hù)，這限制了它們在非技術(shù)用戶中的普及。

此外，高昂的初期投資成本，包括必要的軟硬件投入以及專業(yè)人員的培訓(xùn)費用，對于很多企業(yè)來說是一個不小的財務(wù)負(fù)擔(dān)。缺乏直觀、用戶友好的界面和操作流程，進(jìn)一步加劇了這一問題，使得平臺的普及和應(yīng)用效率受到顯著影響。

2、在渲染引擎方面存在性能瓶頸

在渲染引擎方面，性能瓶頸成為制約數(shù)字孿生應(yīng)用的又一重要因素。隨著模型復(fù)雜度的增加，尤其是在處理大規(guī)模和復(fù)雜數(shù)據(jù)時，平臺性能可能會成為限制因素。高質(zhì)量的數(shù)字孿生需要集成和管理來自多個源的大量復(fù)雜數(shù)據(jù)，實時數(shù)據(jù)處理和響應(yīng)速度在一些應(yīng)用場景中仍然是一個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。這不僅影響了數(shù)字孿生技術(shù)的實用性，也影響了用戶的體驗。對于一些中小企業(yè)來說，高精度的數(shù)字孿生模型所需的大量計算資源可能會導(dǎo)致成本過高，成為他們采用這項技術(shù)的一個障礙。

3、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化與平臺兼容性不足

數(shù)字孿生技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和平臺兼容性不足，是另一個關(guān)鍵問題。盡管數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展迅速，但仍處于相對初期階段，缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。這導(dǎo)致不同平臺和解決方案之間的互操作性和兼容性問題，限制了其更廣泛的應(yīng)用。例如，數(shù)字孿生平臺與BI平臺的融合應(yīng)用就受到了影響。此外，不同行業(yè)對數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用需求和標(biāo)準(zhǔn)各不相同，跨行業(yè)應(yīng)用的復(fù)雜性構(gòu)成了一個重要的難題。

4、數(shù)字孿生有緊迫的國產(chǎn)化挑戰(zhàn)

數(shù)字孿生技術(shù)作為未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，不僅僅是技術(shù)創(chuàng)新的代表，更是國家數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。在中國，數(shù)字孿生的國產(chǎn)化面臨著緊迫的挑戰(zhàn)，這不僅關(guān)乎技術(shù)獨立自主，更關(guān)系到國家數(shù)據(jù)安全和產(chǎn)業(yè)升級。

數(shù)字孿生技術(shù)的核心，在于它能夠精確地復(fù)制現(xiàn)實世界的系統(tǒng)和流程，這其中涉及的數(shù)據(jù)價值極高。正如芯片、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺的國產(chǎn)化需求一樣，數(shù)字孿生也需要適應(yīng)國產(chǎn)化的發(fā)展趨勢。這意味著，國產(chǎn)數(shù)字孿生平臺需要兼容國產(chǎn)芯片、操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建起一個完整的國產(chǎn)應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)。

然而，隨著Unity等國外知名平臺開始適配國產(chǎn)硬件和軟件，國產(chǎn)數(shù)字孿生平臺面臨著更大的競爭壓力。為了在這一競爭中取得優(yōu)勢，國產(chǎn)平臺需要加快技術(shù)創(chuàng)新和市場布局的步伐，以提升其在市場上的競爭力。

5、商業(yè)模式還不夠成熟

數(shù)字孿生平臺的商業(yè)模式仍處于探索階段，當(dāng)前市場上，如Unity和Epic Games的虛幻引擎等國際大牌，已經(jīng)開始采用新的定價模型，這對國產(chǎn)數(shù)字孿生產(chǎn)品提出了更高的要求。如何定價、如何收費，以及如何構(gòu)建一個合理且可持續(xù)的商業(yè)模式，成為國產(chǎn)平臺必須面對的問題。國產(chǎn)自研數(shù)字孿生產(chǎn)品在定價和收費模式上需要更具競爭力，同時也需要考慮到不同行業(yè)和不同規(guī)?？蛻舻男枨螅峁└鼮殪`活和創(chuàng)新的解決方案。

數(shù)字孿生在中國的國產(chǎn)化不僅是技術(shù)層面的挑戰(zhàn)，更是商業(yè)戰(zhàn)略和市場布局的大考。它要求國產(chǎn)供應(yīng)商不僅要有堅實的技術(shù)基礎(chǔ)，還要有對市場深刻的理解和靈活的應(yīng)對策略，以確保在全球化的競爭中站穩(wěn)腳跟。

易知微EasyTwin，構(gòu)建更好的數(shù)字孿生融合渲染引擎

易知微的EasyTwin是一款優(yōu)秀的國產(chǎn)自研數(shù)字孿生產(chǎn)品，它不僅展示了國產(chǎn)自研技術(shù)的實力，也為行業(yè)提供了寶貴的實踐經(jīng)驗。接下來，我們將通過分析EasyTwin的關(guān)鍵特點，來深入地理解數(shù)字孿生引擎應(yīng)具備的能力和特性。

1、以低成本零代碼為目標(biāo)，大幅度降低數(shù)字孿生場景的開發(fā)門檻

EasyTwin平臺，致力于降低數(shù)字孿生場景開發(fā)的成本和技術(shù)門檻。傳統(tǒng)的數(shù)字孿生平臺往往需要復(fù)雜的編程和專業(yè)知識，但EasyTwin通過采用零代碼的方法，極大地簡化了這一過程。這種低成本、易于使用的特點，使得即使是非技術(shù)背景的用戶，也能輕松地創(chuàng)建和管理數(shù)字孿生模型。這不僅加快了數(shù)字孿生技術(shù)的普及，也為中小企業(yè)提供了實現(xiàn)數(shù)字化的可能性。

2、以場景編輯器實現(xiàn)靈活的場景構(gòu)建，通過藍(lán)圖節(jié)點系統(tǒng)實現(xiàn)靈活的交互管理，提升平臺易用性

在低零代碼基礎(chǔ)上，EasyTwin還通過一系列的產(chǎn)品優(yōu)化，來進(jìn)一步降低用戶的使用門檻。尤其是在場景構(gòu)建、交互管理方面，提升用戶使用體驗。

在場景構(gòu)建方面，EasyTwin提供了一個強大而靈活的場景編輯器。用戶可以在三維場景中輕松添加各種數(shù)字要素，如散點、信息面板、飛線、路徑、圍欄和iframe等。此外，平臺還支持多種光源類型、粒子特效、霧氣和天空球等視覺效果，這些功能不僅豐富了場景的視覺表現(xiàn)，還提高了用戶體驗，使用戶能夠感受到身臨其境的效果。這種高度的可定制性和直觀性，使得EasyTwin能夠應(yīng)對各種復(fù)雜和多樣化的應(yīng)用場景需求。

在交互管理方面，EasyTwin采用藍(lán)圖節(jié)點系統(tǒng)，允許用戶通過拖拽連接節(jié)點來實現(xiàn)交互流轉(zhuǎn)邏輯的靈活配置。這種方法不僅直觀易懂，還大大提高了工作效率。藍(lán)圖系統(tǒng)還支持實時數(shù)據(jù)接入和數(shù)據(jù)過濾等操作，使得數(shù)字孿生模型能夠?qū)崟r響應(yīng)和反映現(xiàn)實世界的變化。這種高度的交互性和實時性，是數(shù)字孿生技術(shù)的核心價值所在。

3、通過多種方式提升渲染能力，并確保模型準(zhǔn)確性

在數(shù)字孿生領(lǐng)域，高性能的渲染能力是推動技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的關(guān)鍵。在處理大型和復(fù)雜的數(shù)字孿生場景時，傳統(tǒng)的渲染技術(shù)往往會遇到性能瓶頸，這不僅影響了場景的加載和響應(yīng)速度，還限制了場景的細(xì)節(jié)和復(fù)雜度。為了解決這一問題，EasyTwin借助多項技術(shù)，提升渲染能力。

例如，針對大規(guī)模數(shù)據(jù)，通過在線服務(wù)的方式動態(tài)加載優(yōu)化請求速度；保證場景效果的前提下減少多邊形數(shù)量以及合并網(wǎng)格和紋理，來實現(xiàn)模型優(yōu)化；使用視錐體剔除來確定在場景中哪些物體是可見的，只渲染可見的部分，這可以大大減少不必要的渲染操作。此外，EasyTwin還使用遮擋剔除、延遲渲染、實例化渲染、分批繪制、后臺繪制等多種技術(shù)，解除性能瓶頸，確保了即使是最復(fù)雜的場景也能流暢展現(xiàn)。

此外，在數(shù)字孿生模型尤其是復(fù)雜模型渲染方面，確保模型的準(zhǔn)確性也至關(guān)重要。為此，EasyTwin注重從現(xiàn)實世界中收集真實、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。建模前會進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，盡可能的收集相關(guān)的CAD圖紙、傾斜攝影、BIM模型、全景圖、衛(wèi)星影像等。通過數(shù)據(jù)的兼容性處理和現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，平臺能夠確保數(shù)字孿生模型的精準(zhǔn)度。此外，EasyTwin還規(guī)范化了模型制作流程，確保每一個環(huán)節(jié)都能達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。這種對精準(zhǔn)性和質(zhì)量的執(zhí)著追求，是數(shù)字孿生技術(shù)成功應(yīng)用的關(guān)鍵。

通過這一系列方法，EasyTwin能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜模型的高保真、高效率渲染。

4、模塊化、組件化的平臺設(shè)計，解決技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化與平臺兼容性的問題

在數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展中，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化與平臺兼容性是兩大核心問題。易知微的EasyTwin通過其獨特的模塊化和組件化設(shè)計，有效地應(yīng)對了這些挑戰(zhàn)。

EasyTwin的各個功能和服務(wù)都被劃分為獨立的模塊，每個模塊都可以單獨開發(fā)和維護(hù)，這大大降低了技術(shù)升級和維護(hù)的復(fù)雜度。各個產(chǎn)品、模塊間都有約定標(biāo)準(zhǔn)的通訊機制、以及傳輸數(shù)據(jù)的格式，來實現(xiàn)不同產(chǎn)品模塊的兼容。

組件化設(shè)計，則進(jìn)一步提高了平臺的靈活性和用戶友好性。不同組件之間采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)狀態(tài)管理，負(fù)責(zé)組件間的數(shù)據(jù)同步。通過內(nèi)置的數(shù)字資產(chǎn)庫和模板庫，EasyTwin為用戶提供了大量預(yù)制的場景元素和工具，用戶可以根據(jù)自己的需要，輕松地搭建和定制個性化的數(shù)字孿生場景。

這種設(shè)計使得EasyTwin能夠根據(jù)不同行業(yè)和用戶的具體需求，快速地進(jìn)行定制化改造和擴展。例如，對于制造業(yè)用戶，EasyTwin可以重點強化其在機器維護(hù)和生產(chǎn)監(jiān)控方面的功能；而對于城市規(guī)劃領(lǐng)域，則可以加強其在城市模擬和交通管理方面的應(yīng)用。

5、以國產(chǎn)數(shù)字孿生引擎，提升自主可控能力

易知微的EasyTwin作為國產(chǎn)自研的數(shù)字孿生平臺，其在國產(chǎn)化方面的努力和成就具有重要的示范意義。

EasyTwin在技術(shù)上實現(xiàn)了對國產(chǎn)硬件和軟件的深度適配，包括對國產(chǎn)芯片、操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的支持。這種適配不僅表明了技術(shù)上的自主可控，也為國內(nèi)用戶提供了更加安全可靠的選擇。

在國產(chǎn)化進(jìn)程中，EasyTwin面臨著國際技術(shù)巨頭的激烈競爭。在這種情況下，EasyTwin通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化，展示了其在功能、性能和可用性方面與國際產(chǎn)品相媲美甚至超越的實力。這種競爭不僅推動了國內(nèi)數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展，也提升了國產(chǎn)技術(shù)在國際市場上的影響力。

這些特點使得EasyTwin成為數(shù)字孿生領(lǐng)域的重要參與者，為中國乃至全球的數(shù)字孿生應(yīng)用提供了強有力的技術(shù)支持。

需要指出的是，易知微并不滿足于目前的成績，而是在持續(xù)演進(jìn)其技術(shù)產(chǎn)品體系。例如，根據(jù)公司目前規(guī)劃，EasyTwin將逐漸由“數(shù)字孿生融合渲染引擎”發(fā)展為“數(shù)字孿生仿真渲染引擎”。這一轉(zhuǎn)變意味著EasyTwin將更加深入地涉足動態(tài)仿真和交互式體驗，拓展更加復(fù)雜的系統(tǒng)仿真、行為預(yù)測以及決策支持等領(lǐng)域，使EasyTwin能夠更好地服務(wù)于能源管理、工業(yè)設(shè)計、城市規(guī)劃、交通管理、水利流域等多個行業(yè)，為不同領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供更加強大的技術(shù)支持。

EasyTwin與 EasyV 高效聯(lián)動，打通3D建模與數(shù)據(jù)可視分析

在數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用中，3D建模和數(shù)據(jù)可視化分析的結(jié)合是實現(xiàn)高效和全面管理的關(guān)鍵。易知微科技通過其EasyTwin和EasyV兩大平臺的高效聯(lián)動，成功打通了這兩個領(lǐng)域，為用戶提供了一個更加全面和深入的數(shù)字孿生體驗。

EasyTwin專注于3D建模和場景構(gòu)建，而EasyV則專門用于數(shù)據(jù)可視化和分析。這兩個平臺的結(jié)合，使得用戶不僅能夠創(chuàng)建精確的三維數(shù)字孿生模型，還能將這些模型與實時數(shù)據(jù)和分析緊密結(jié)合。

易知微產(chǎn)品矩陣

進(jìn)一步的，EasyTwin和EasyV之間實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無縫打通。兩者之間的通信節(jié)點支持雙向通信，不僅可以完成參數(shù)的傳遞，還能實現(xiàn)圖表和三維場景的實時聯(lián)動。這意味著，當(dāng)場景中的某個參數(shù)發(fā)生變化時，與之相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)分析和圖表也會即時更新，反之亦然。這種動態(tài)聯(lián)動不僅提高了數(shù)據(jù)處理的效率，也增強了用戶對場景和數(shù)據(jù)的理解。

這種3D建模與數(shù)據(jù)可視分析的結(jié)合，大大增強了數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用能力。在實際應(yīng)用中，例如在智慧城市管理、工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控或能源系統(tǒng)優(yōu)化等領(lǐng)域，用戶可以通過這種聯(lián)動獲得更深入的洞察。例如，城市規(guī)劃者可以在EasyTwin中構(gòu)建城市模型，同時利用EasyV展示城市交通、能耗等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)更有效的城市管理和規(guī)劃決策。工廠管理者可以通過結(jié)合三維設(shè)備模型和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，更準(zhǔn)確地監(jiān)控生產(chǎn)流程，預(yù)測維護(hù)需求，提高生產(chǎn)效率。

易知微通過EasyTwin與EasyV的高效聯(lián)動，不僅打破了3D建模與數(shù)據(jù)可視分析之間的壁壘，還為數(shù)字孿生場景的創(chuàng)建和管理提供了更加全面和高效的解決方案。

亞運安保，易知微經(jīng)受住了最嚴(yán)苛的考驗

實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，再好的技術(shù)產(chǎn)品也需要經(jīng)受實際應(yīng)用場景的檢驗。那么，易知微在實際項目服務(wù)中的表現(xiàn)如何呢？

亞運會的安保管理因其復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性，成為了數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用的理想測試場。易知微（袋鼠云旗下子公司）針對亞運會的安保需求，利用多年數(shù)字孿生項目服務(wù)經(jīng)驗與沉淀，針對賽前、賽中、賽后環(huán)節(jié)進(jìn)行了全面優(yōu)化。

賽前，易知微通過數(shù)字孿生技術(shù)進(jìn)行全要素仿真推演，將傳統(tǒng)的安保方案轉(zhuǎn)化為三維可視化模型，全面模擬人群進(jìn)場和散場過程，及時發(fā)現(xiàn)潛在擁堵點，提高安保預(yù)案的效率；賽中，易知微的技術(shù)對8萬個座位進(jìn)行了1:1真實建模，實現(xiàn)了從粗放式管控到座位級的精細(xì)化智控，顯著提升了安保團(tuán)隊對賽場情況的掌控能力；賽后，在散場管理上，易知微運用AI算法和可視化技術(shù)，如熱力圖和網(wǎng)格圖，有效解決了人群分布控制的難題，確保了7萬余人在40分鐘內(nèi)有序、安全地離開賽場，大幅降低了擁擠和混亂的風(fēng)險。

賽前-全要素仿真推演

賽中-對8萬個座位進(jìn)行了1:1真實建模

賽后-解決人群分布控制的難題

隨著數(shù)字化時代的到來，國產(chǎn)自研數(shù)字孿生引擎的發(fā)展迎來了黃金時期。在這個關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點上，對于國產(chǎn)數(shù)字孿生廠商而言，不斷升級和創(chuàng)新技術(shù)產(chǎn)品至關(guān)重要。通過提供具有更高性價比、更低使用門檻和更強易用性的數(shù)字孿生產(chǎn)品，不僅可以滿足用戶的實際需求，也能夠創(chuàng)造更大的業(yè)務(wù)價值。

要實現(xiàn)這一目標(biāo)，國產(chǎn)廠商需要持續(xù)深化產(chǎn)品的技術(shù)內(nèi)涵。例如，利用WebGPU等先進(jìn)技術(shù)提升渲染能力，結(jié)合人工智能尤其是大模型的應(yīng)用，以提高自動化和智能化水平。此外，將數(shù)字孿生技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等其他領(lǐng)域的技術(shù)趨勢相結(jié)合，可以打造出更加全面和強大的解決方案，滿足各行各業(yè)的復(fù)雜需求。

在推動數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用落地方面，國產(chǎn)廠商需要深入挖掘各行業(yè)的具體需求，實現(xiàn)數(shù)字孿生與各行業(yè)業(yè)務(wù)的深度融合。這不僅涉及到技術(shù)層面的創(chuàng)新，更包含對行業(yè)特性的深入理解和對市場需求的精準(zhǔn)把握。通過為不同行業(yè)量身定制解決方案，數(shù)字孿生技術(shù)能夠更好地促進(jìn)業(yè)務(wù)升級和企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，進(jìn)而推動整個數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

總之，國產(chǎn)廠商既面臨著挑戰(zhàn)，也擁有著巨大的機遇。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和市場拓展，以及深入理解和滿足用戶需求，國產(chǎn)數(shù)字孿生技術(shù)定能在全球數(shù)字化浪潮中占據(jù)一席之地，為推動我國乃至全球的數(shù)字化進(jìn)程貢獻(xiàn)重要力量。

文：月滿西樓 / 數(shù)據(jù)猿

來源：數(shù)據(jù)猿