Unreal Engine（下文簡稱為UE），是一款由Epic Games開發的遊戲引擎，用于建立電子遊戲、虛拟現實和增強現實應用、數字孿生等内容。UE支援實時渲染、高品質的圖形效果和實體模拟、可擴充的藍圖視覺腳本語言，以及跨平台和多語言支援等特性。UE還為開發者提供了完整的工具集，包括編輯器、資料總管、代碼編輯器和調試器等，以便他們在一個內建化的環境中進行開發。UE在數字孿生領域中發揮着重要的作用，可以用于建立高度仿真的虛拟環境，以便實作虛拟演練、測試和模拟，提高效率并降低成本。
1）UE的特性
①強大的渲染引擎和實體模拟系統
UE擁有強大的渲染引擎和實體模拟系統，可以實作高品質的圖形渲染和實體模拟。UE的渲染引擎使用了基于PBR（Physically Based Rendering）的渲染技術，可以模拟真實物體的反射、折射、散射等光學效果，進而讓場景更真實。同時，UE的渲染引擎還支援全局光照、陰影、體積光等效果，可以讓場景更加細膩。
UE的實體模拟系統可以模拟真實世界中物體的運動、碰撞、摩擦、彈性等效果。開發者可以使用UE提供的實體引擎來模拟車輛、物品、角色等的實體運動，同時還可以使用腳本來控制物體的行為，進而實作更加豐富的遊戲玩法。
②實時渲染和互動性
UE支援實時渲染，可以讓開發者在編輯器中實時預覽場景的效果。開發者可以通過編輯器實時調整場景中的元素、光照、材質等參數，以便更好地觀察和調試場景。
UE具備較強的互動性，可以實作互動式的遊戲和虛拟現實應用。開發者可以通過UE提供的輸入裝置接口來控制角色、物品等的運動和行為，進而讓遊戲和應用更加生動、真實。
③可視化腳本語言和藍圖系統
UE提供了一種可視化的腳本語言——藍圖系統，可以幫助開發者快速建構遊戲邏輯和應用功能。藍圖系統提供了一系列的節點和連接配接，開發者可以通過拖拽和連接配接來建構腳本，而不需要編寫代碼。同時，UE還支援藍圖與C++代碼的混合使用，可以讓開發者在需要的時候使用C++代碼來增強功能。
藍圖系統
随着UE5的釋出，UE遊戲引擎有以下新特性可以應用于數字孿生領域：
④Nanite技術
該技術使用UE引擎的光線追蹤技術來實作實時渲染，可以呈現數十億個多邊形的場景，而不需要将它們分割成小塊進行處理。這使得數字孿生行業的專業人士能夠以更高的精度和更快的速度建立更複雜的場景和模型。
⑤Lumen技術
這是一種全局光照技術，可以實時計算光線在場景中的反彈和折射，使數字孿生場景看起來更加真實。
⑥ MetaHumans的新工具
可以輕松建立高度逼真的人物模型。這些模型可以用于遊戲、虛拟現實和數字孿生行業中的各種應用。
2）基于UE的數字孿生場景實踐
①環境模拟仿真
數字孿生天氣系統
基于UE的數字孿生天氣系統[晴天/陰天/雨天/雪天]
數字孿生晝夜交替系統
基于UE的晝夜交替系統
數字孿生四季切換系統
基于UE的數字孿生四季切換系統[春/夏/秋/冬]
②動态資料展示
熱力資料展示
基于UE的熱力圖
交通路況模拟
基于UE的交通路況模拟展示和POI點展示 基于UE的交通路況模拟展示和POI點展示
③ 動畫特效展示
漫遊路徑導航
基于UE的路徑導航效果
粒子特效展示
基于UE的粒子特效模拟火災效果
人物效果模拟
基于UE的人物動态效果模拟
自定義描邊效果
基于UE的自定義描邊效果應用
模型切割透視效果
基于UE的模型切割透視效果和電梯透視管理
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