工业元宇宙的关键技术 应用场景与前途展望
发布时间：2023-01-09 10:30:19 所属栏目：外闻 来源：转载
导读： 工业元宇宙的实现路径可视为数字孪生技术与交互技术的结合。数字孪生技术概念起源于美国密歇根大学教授迈克尔·格里弗斯在2002年提出的“产品生命周期管理”概念。格里
工业元宇宙的实现路径可视为数字孪生技术与交互技术的结合。数字孪生技术概念起源于美国密歇根大学教授迈克尔·格里弗斯在2002年提出的“产品生命周期管理”概念。格里弗斯认为，通过物理设备的数据，可以在虚拟信息空间构建一个表征该物理设备的虚拟实体和子系统，并且这种联系不是单向和静态的，而是在整个产品的生命周期中都联系在一起。在数字孪生技术的基础上，加以AR/VR/MR等技术，有望实现真实世界与虚拟信息空间的结合。 在工业元宇宙业态迅猛发展的背后，若干关键技术正起到积极支撑作用。 （一）高速网络与算力基础设施 高速传输网络和算力基础设施是工业元宇宙的基础设施。工业元宇宙中将有大量数据的产生与流动，同时人工智能系统、图像处理系统都对计算机硬件有着较一定要求。在通信方面，低时延、广接入、高带宽的5G/6G技术和光纤网络等技术可保障数据的互联互通；在计算方面，高性能计算机、边缘计算设备和数据中心，将满足数据的处理和存储需求。 （二）工业控制系统 工业控制系统可实现工业生产、数据采集与过程控制自动化，其组成部分一般包括传感器、信息处理系统与执行装置，可以通过采集工业现场的数据，将测量数据与目标值进行比较，实现状态监测、过程控制、异动报警等功能。较大型的工业控制系统一般会用数据采集与监控系统（SCADA）来实现，或是由分散式控制系统（DCS）及可编程逻辑控制器（PLC）来实现。在监控端，工作人员一般使用组态软件实现信息读取和控制功能。工业控制系统目前广泛用于化工产业、制造业、发电厂、石油天然气提炼，以及电信业。 （三）图形显示与交互技术 工业元宇宙在操作和交互层面的实现，需要依托于图形处理、显示和交互技术实现。目前业界青睐的图形立体化显示以及数字化虚拟交互，需要通过图形处理技术结合AR/VR/MR技术呈现。 图形处理技术依赖图形引擎的生成与处理功能。目前图形引擎中得到广泛应用的有Unity、OGRE、OpenGVS、Vtree、OSG等。以Unity图形引擎为例，全世界所有VR和AR内容中有超过60%均为Unity驱动。其中的实时渲染技术可以应用于汽车的设计、制造人员培训、制造流水线的实际操作、无人驾驶模拟训练、市场推广展示等环节。Unity最新的实时光线追踪技术可以创造出更加逼真的可交互虚拟环境，让参与者身临其境，感受虚拟现实的真实体验。高清实时渲染配合VR/AR/MR设备，可以展示传统CG离线渲染无法提供的可互动内容。而且在研发阶段，实时渲染可以实现“可见即所得”，让开发者身临其境地进行设计、交互。Unity的各类解决方案可有针对性地面向和施工等各个行业，可以将作业图纸和信息转换成Unity 3D模型，支持在各种设备上以沉浸、互动的方式审查实时模型。 （编辑：52站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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