数字孪生(Digital Twin)软件外包的流程比普通 App 或网站开发复杂得多,因为它涉及物理世界建模、实时数据集成、仿真计算以及高保真渲染四个维度的深度整合。
以下是数字孪生软件外包的标准执行流程,分为六个核心阶段:
第一阶段:需求规划与业务建模
在这一阶段,甲方需明确"孪生"的对象和目的。
物理对象界定: 确定是设备级(如一台机械臂)、产线级、工厂级还是城市级。
孪生等级定义: 明确是L1 几何孪生(只好看)、L2 状态孪生(实时数据看动态)、还是L3 预测孪生(能做仿真推演)。
业务场景梳理: 梳理具体的看板指标、告警逻辑及交互控制需求。
第二阶段:三维场景构建(建模与渲染)
这是决定数字孪生"颜值"和流畅度的关键环节。
资料收集: 甲方提供 CAD 图纸、BIM 模型、实景照片或激光点云扫描数据。
精细化建模: 外包方进行模型减面优化(Low Poly)、纹理烘焙、光影处理。
场景组装: 在游戏引擎(如 Unity、Unreal Engine 5)或 Web 引擎(如 Three.js)中搭建光效、粒子系统和环境氛围。
第三阶段:数据采集与集成(物联网接入)
这是赋予模型"生命力"的过程,让静态模型动起来。
传感接入: 确定传感器、PLC、摄像头或物联网网关的数据通讯协议(MQTT, HTTP, OPC UA 等)。
数据清洗与映射: 将采集到的实时物理数据映射到对应的三维模型部件上。
业务系统打通: 对接甲方现有的 ERP、MES、PLM 或 GIS 系统,实现跨平台数据调用。
第四阶段:逻辑开发与仿真模拟
可视化逻辑: 编写交互UI、数据图表叠加、镜头漫游路径、热力图展示等。
仿真算法集成: 如果涉及预测功能,需植入物理仿真引擎(如 CFD 流体模拟、有限元分析)或 AI 预测模型。
后端支撑: 建立数字孪生底座平台,管理时序数据库和模型资源包。
第五阶段:系统部署与性能调优
边缘与云端部署: 根据实时性要求,决定数据处理是在现场边缘侧还是云服务器。
多端适配: 针对大屏看板、移动端(iPad/手机)及 VR/AR 设备进行性能优化。
渲染优化: 调整帧率(FPS)和加载策略,确保在目标设备上不卡顿。
第六阶段:交付、验收与运维
资产交付: 移交三维原始模型、工程源码、API 接口文档及部署脚本。
联合调试: 在真实生产环境下验证物理世界与数字世界的同步时延(通常要求在毫秒级或秒级)。
后期支持: 针对物理环境变化(如工厂搬迁、设备更新)提供长期的模型修改与逻辑迭代服务。