数字孪生常用关键技术，有哪些软件？

数字孪生技术的本质即通过虚拟孪生体进行建模以还原物理世界的场景。传统建模技术在速度和还原精度上存在不足——一方面其运行效率较低且难以达到较高的还原效果；另一方面，在进行基于物理世界的实时可视化开发时会面临较高的门槛、较低的效率以及较大的开发难度。采用先进的快速三维建模技术，则能够有效地辅助解决虚拟孪生场景的构建问题以及克服物理世界数据驱动下的可视化显示复杂性

数字孪生快速建模常用关键技术

北京智汇云舟科技有限公司设立于2012年,致力于创新性的"实时实景数字孪生"技术研发与应用.公司基于自主研发的三维GIS引擎,整合建筑信息模型（BIM）、视频监控系统、AI技术和IOT平台,并推出了包括"云舟披萨"低代码开发平台在内的多个产品系列.

数字孪生快速建模常用关键技术

基于技术领先的优势，在推动各行业的数字化转型方面智汇云舟持续发挥着重要作用，并致力于促进产业协作向数字化方向发展。公司在多个重点建设项目中担任重要角色，在智慧城市智慧园区数字乡村工业制造轨道交通军工雪亮工程（平安城市）司法监管应急指挥机场学校医院水利电力等多个领域都有广泛的应用与实践

分为两种类型的快速三维建模技术。其中一类是基于斜面摄影进行的三维建模，主要用于构建大范围环境模型。另一种则借助三维激光点云数据进行逆向重建的过程，在单体建筑和设备方面具有广泛的应用。

数字孪生快速建模常用关键技术

一、基于倾斜摄影的三维建模

数字孪生技术中的虚拟孪生体在还原物理场景时存在构建速度较慢、精度不足以及开发难度较大等问题,特别是在物理数据驱动下的实时可视化应用中,面临着较高的开发门槛和效率不高 issue;为此,我们结合倾斜摄影技术和三维点云模型,并采用 Unity 3D引擎进行实时渲染,提出了一种基于 Unity 3D 平台构建数字孪生系统的方案,该方案能够在 Unity 环境中实现数据驱动型动态展示效果;该方案不仅显著提高了构建效率,还实现了虚拟场景快速搭建以及物理数据实时呈现;具体而言,基于倾斜摄影的三维重建方法其核心步骤可概括为以下四个关键环节:影像获取阶段、多图像校准过程、多图像配准步骤以及网格贴图环节

数字孪生影像数据采集工作主要包含以下环节：首先是对现场观察区域进行监测；其次是对航线规划方案进行详细设计；随后是针对飞行运行方案的制定与实时跟踪；最后是对采集到的数据进行导出及综合处理过程。

数字孪生多视影像平差技术是基于光束法原理的一种空间数据处理方法，在摄影测量学中构建模型的基本理论依据就是共线方程这一几何关系：即像方点与摄制中心和物方点位于同一直线上。

数字孪生快速建模常用关键技术

数字孪生技术在多视影像密集匹配中采用了经典的最小二乘匹配算法进行拓展应用，并在其中引入了必要的共线约束条件。该方法主要依据核线的几何关系建立约束模型，在对应的核线图像中通过单向区间定位实现精确的一维搜索，并利用灰度观测方程对物体的空间位置及像素坐标进行精确计算。

数字孪生模型中的纹理信息是影响后期展示效果的重要指标之一。传统的方法主要通过相机获取照片后，在均匀光照和正面视图下进行调光与正视化处理，并将这些经过处理后的纹理图像作为贴图覆盖到三维模型表面

二、三维激光点云数据辅助建模

其工作原理主要通过发射器向目标物体发送激光脉冲信号，并经由该物体表面反射后被接收器捕捉

数字孪生快速建模常用关键技术

相较于传统手段，在数字孪生中使用的三维激光扫描技术通过独特的采集方式显著降低了外业作业者的负担程度，并且提高了工作效率的同时也降低了工作风险系数。该技术所获取的数据呈现出更为精细的特点，并且涵盖了更为详尽的信息内容，并完整地保留了地物要素及其几何拓扑特征的信息内容。在实际应用中使用该技术可以获得具有高度准确性的空间分布参数值集合，在此基础上可以通过使用相应的算法实现高精度的空间重构过程以满足相关需求的具体要求。具体而言，在实际操作过程中可将整个流程划分为四个关键环节：一是利用高精度的三维激光扫描设备获取空间分布参数值集合；二是建立多站点协同定位系统；三是对获取到的空间参数值集合进行预处理；四是基于上述预处理结果建立虚拟化空间模型并完成优化计算以满足相关需求的具体要求