什麼是數字孿生？
數字孿生又稱“數字雙胞胎”，是将工業産品、制造系統、城市等複雜實體系統的結構、狀态、行為、功能和性能映射到數字化的虛拟世界，通過實時傳感、連接配接映射、精确分析和沉浸互動來刻畫、預測和控制實體系統，實作複雜系統虛實融合，使系統全要素、全過程、全價值鍊達到最大限度的閉環優化。
數字孿生優勢
1、使用便捷，友善創新
數字孿生需要用到各種數字化手段，包括物聯網、虛拟現實、仿真工具等，通過這些手段來把實體裝置的屬性映射到虛拟空間中，這樣可以加快人們對實體實體的了解。有些工藝手段在真正的實體實體上是沒辦法操作的，但是用虛拟的實體實體就能夠做到。
2、更全面的分析和預測能力
數字孿生技術能夠通過物聯網的資料采集以及大資料處理來實作目前狀态的分析和診斷，并且推斷未來發展趨勢，這樣對于未來的決策能夠提供有價值的參考資料。
3、提升效率和生産力
使用數字孿生，組織不再需要探索有關實體項目不同的途徑來改善流程。他們不必終止正在進行的過程，并且可以從根本上在實驗室中運作模拟，以了解新程式的危害和優勢，看看哪些修改可以帶來最佳結果。
以下我們來講解一下數字孿生實作過程：
前期調研
制作一個數字孿生項目的關鍵之一是詳細了解項目的背景、目标和客戶需求。與相關利益相關者進行溝通，确定項目需要制作的内容、制作範圍和周期，再根據所了解到的需求做初步設計并形成設計方案來描述自己對于該需求的實作思路、子產品劃分等相關考慮的點。
影像資料采集
收集與項目相關的影像資料，如圖像、視訊、雷射掃描等，可以通過傳感器、相機或采集工具進行收集，并對收集到的影像資料進行清洗、去噪、校正等處理，確定資料的準确性和可用性。
模型搭建
3D模組化簡單的說就是通過3D軟體制作還原所提供的圖檔、視訊或圖紙等資料上的3D造型，首先根據素材初步建立模型，再将模型進行高模的雕刻和細節的優化。由于高模細節多面數高，易消耗性能，進而需要将高模拓撲成低模。低模完全符合性能要求和布線規則，而此時高模的作用就是通過展UV的操作以便貼圖更好的貼合到3D模型中，通過烘焙手段将物體高模上的法線資訊盡可能完好的記錄下來，再在SP裡将烘焙出來的各種貼圖貼在低模上，制作材質，調整各種材質的參數，增加貼圖的軌迹，磨損，刮痕等細節，以呈現出更逼真的效果的同時又能滿足運作效率和節省資源。最終進行效果渲染并将模型導出為常用的三維檔案格式。
原型設計
就文字性或語言性的描述，使用者和後續實施人員不能完全想象得到産品的表現形式，而原型圖可以幫助使用者提前看到産品的界面樣式，每個按鈕的功能、互動邏輯，也可以看到産品的基本架構和運作機制，獲得比較真實的感受。後續UI設計及開發人員能更快速的了解到産品的樣式、需求及功能點，達到更好的節省溝通成本和盡最大可能的降低工作過程中的返工、錯誤與偏差的目的，讓産品往預期的方向推進。
UI設計
基于原型設計，對使用者界面進行詳細的設計和布局，利用豐富、多樣的圖表元件對不同資料的展示需求進行可視化設計與呈現，給使用者提供友好的操作界面和可視化展示效果，使其符合項目的要求和使用者的體驗需求。
場景設計
大多數數字孿生項目都包含三維場景部分，這也就少不了對場景進行效果設計，該階段通過三維模組化、材質貼圖、環境渲染等步驟，把客戶項目中涉及到的三維場景進行高度還原，并在此基礎上進行藝術加工與升華，比如：場景視覺調整、調整整體場景着色、調整模型陰影、制作天氣粒子、修改場景氛圍等。，可根據不同需求制作多種天氣效果、風格效果進行動态切換。
三維互動開發
基于原型和UI設計，根據項目需求和目标選擇适合的開發平台和工具例如Unreal Engine或WebGL。在選擇的開發平台上建立三維場景和模型，在此基礎上實作具體功能邏輯，并添加相應的互動邏輯，實作一整套操作邏輯，将開發完成的功能進行測試和優化，以確定功能的穩定性正确性和提升運作效率和使用者體驗。完成開發、測試和優化後，将三維功能釋出和部署到目标平台或裝置上。可以釋出為獨立應用程式、網頁應用或嵌入到其他應用中。
資料融合
資料融入到孿生場景中進行實時展示是數字孿生的關鍵性步驟之一，将模型與生産資料融合，建構數字孿生系統的資料模型，包括裝置生産資料、生産流程、環境等資訊。這一步需要對資料進行處理和分析，并建立資料模型，以實作數字李生系統的全面資訊化。
數字化采集
數字化采集是數字孿生的重要一步，根據項目需求和場景設計，對數字孿生模型運作過程中的資料進行精準的采集，包括裝置生産過程産生的資訊、生産流程、環境等資訊，并将采集到的資料進行存儲、分析、可視化處理，以建構數字孿生系統的資料基礎便于後續的模型優化和決策支援。這一步驟根據實際需要采用不同的傳感器、裝置和技術，如3D掃描、物聯網、無人機等。
總結
現有營運模式的根本性改變顯然正在發生，資産密集型行業正在發生數字化改造，正在以颠覆性的方式改變營運模式，需要對資産、裝置、設施和流程進行綜合的實體和數字視圖，數字孿生是這種重新調整的重要組成部分。
數字孿生的未來幾乎是無限的，因為越來越多的認知能力不斷投入使用。是以，數字孿生不斷學習新的技能和能力，這意味着他們可以繼續産生使産品更好、流程更高效所需的洞察力。
瞰圖（Kantu）
瞰圖科技是一家專注數字孿生2/3D引擎渲染的圖形化公司，國産自主研發三維引擎的技術領先者；緻力于可視化系統設計、三維虛拟仿真開發，完善國産化自主研發三維引擎，打破國外3A工業設計軟體的壟斷。