基于Unreal Engine的建筑数字孪生平台解决方案及应用

文｜华东建筑设计研究院有限公司 顾于珏 陆磊 吴源昊

0 引言

数字孪生是某个物理实体（如一幢建筑或城市）的物理实体的3D 模型，而且该3D 模型的动画是由真实实体的实时数据驱动的，并不间断地输入实时数据，以更新其功能和进度，以便于分析和优化。当来自实体系统的实时数据被输入数字复制品后，它会像真实世界里一样运转起来，立即针对你的进度给出视觉反馈。

一套数字孪生的系统包括：一个物理实体，生成关于其运作的实时数据，或使用传感器收集关于其周边活动的实时数据；一个该物理实体的3D 模型；从物理实体到3D 模型的实时数据流送；一个基于软件的机制，根据收到的实时数据，使3D 模型的视觉表现与物理实体保持一致。

数字孪生作为一种可视化工具，也经常用于可视化表示智慧建筑和智慧城市的物联网（IoT）系统，通过建筑模型建立数字孪生平台，提高物联网系统的使用直观性和便捷性。

1 基于虚幻引擎Unreal Engine 的数字孪生

虚幻引擎原先为EPIC 公司开发的次时代游戏引擎，是全球顶尖的实时渲染工具，而目前也发展成为许多数字孪生应用程序的工具。随着近年来数字孪生对视觉效果的逼真度，运行流畅度都有了更高的要求，这对于传统的CIM、GIS 渲染引擎提出了更高要求；而另一方面虚幻引擎从2015年开始开源，改变了授权模式，进入了各行各业，使得各行各业的用户都能使用到statof-the-art 的实时渲染技术，虚幻引擎也不再单纯的是一个游戏引擎，而成为了一个实时渲染引擎平台。……