元宇宙產業地圖

近年來，數字孿生引起了人們的關注，它可以通過數字模型來改變世界，這些模型可以復制仿真各種對象和系統的活動。隨著元宇宙（Metaverse一個描述互連虛擬空間集合的術語）的發展，勢頭正在進一步增長。與往常一樣，深入了解這種“一夜之間暴熱的現象”是有價值的。例如，如果您想了解數字孿生，則需要研究3D圖形引擎，這是大多數數字孿生平臺中的關鍵成分，但通常不會列在表面標簽上。

為許多早期的CAD和仿真工具提供支持，包括由Ansys、達索系統和PTC等當前數字孿生領導者收購或構建的關鍵產品。

一路走來，Tech Soft 3D 被Autodesk收購后分拆出來，從Adobe那里獲得了關鍵的數據訪問和發布技術，最近又收購了分析工具Ceetron和VKI，在行業競爭對手中提供了一種瑞士的工程解決方案。

今年，用于工程軟件開發的圖形引擎工具進入了采礦業的兩個新數字孿生產品——DataMine和MineRP——以及用于造船業的Napa數字孿生產品。這是在平臺上構建的數十種其他數字孿生工具、服務和應用程序之上。

Tech Soft 3D 的SDK工具通常是處于基于數字孿生的轉型前沿的不同行業的新軟件產品和服務的起點。這些包括游泳池設計、鈑金彎曲和音樂會的輕型索具。這些公司通常會從其特定行業（例如采礦業）或是該行業的細微部分（如勘探、統計分析或項目和材料管理）中帶來具體的理解、工作流程和算法。

“我們的愿景是幫助各種規模的工程軟件公司進行創新。我們的工具包使客戶的產品上市變得更容易、更快捷，”Tech Soft 3D開發者關系高級經理Jonathan Girroir告訴記者。

  數字孿生中3D數據動畫的特征  

根據 Girroir 的說法，現代游戲和娛樂行業中的3D數據動畫與數字孿生中的3D數據動畫之間存在細微的差異。

“工程可視化側重于準確性，而其他工具，如虛幻引擎（Unreal Engine）等娛樂工具，則側重于視覺保真度，本質上是通過預處理來欺騙眼睛和照片寫實。工程中的3D可視化需要準確，因為實際的工程決策是使用它做出的，”他說。“我們無法在某些工作流程中簡化模型以提高性能，因為最終可能會使用它來完成測量。”

另一個顯著差異是在工程應用程序中更難預處理數據。視頻游戲引擎可以優化模型以在性能和視覺保真度之間取得適當的平衡。但在工程世界中，對象不斷地以不同的方式被轉換、移動、切割。動畫幫助工程師通過復雜的分析做出更好的決策。

下一個里程碑是采用更逼真的渲染，將工程的準確性與基于GPU的現代技術相結合。例如，Tech Soft 3D最近增加了對基于物理的渲染(PBR)的支持，這是一種包含多個紋理描述、高級照明和環境效果的方法。Girroir表示，進一步支持照片級寫實的圖形硬件改進可能會影響CAE的工程SDK。

數字孿生的主要挑戰

在跨類似類型的工具進行轉換/翻譯時會出現同樣的問題，而且在跨各種功能進行轉換/翻譯時也會出現同樣的問題。機械、電氣和流體動力學設計都始于表示同一事物的數據的不同方式。

共享3D圖形引擎數據

他預計，隨著軟件供應商、系統集成商和創新者在地球科學、制造、運輸、航空航天、農業、生物科學以及建筑和施工領域的擴展，數字孿生工具的應用范圍將不斷擴展。但是，過渡和實施這些工具取決于各個組織。當前的問題集中在如何讓這些行業的組織者相信數字孿生的好處，幫助他們實施新的工作流程并管理整個企業的變革。

“元宇宙將影響大多數行業的工作流程，為工人提供比以往更多的信息和背景，”他說。

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