摘要：数字孪生技术近年来快速发展，已成为工业 4.0 和智能制造的核心技术之一。它通过构建物理实体（如设备、产线或工厂）的虚拟映射，结合实时数据与仿真分析，优化制造流程并提升效率。
数字孪生技术近年来快速发展，已成为工业 4.0 和智能制造的核心技术之一。它通过构建物理实体（如设备、产线或工厂）的虚拟映射，结合实时数据与仿真分析，优化制造流程并提升效率。
数字孪生正在从单点应用（如设备级）向全生命周期（产品-产线-工厂-供应链）扩展，成为制造业数字化转型的核心工具。尽管面临技术和成本挑战，但随着云计算、AI 和物联网的成熟，其普及速度将进一步加快，未来可能在柔性制造、个性化生产和零缺陷制造中发挥更大作用。
上海愿恒科技发展有限公司（以下简称“愿恒科技”）多年以来一直专注于制造业企业数字孪生的仿真项目，拥有众多的客户和应用案例。在打造方案和项目交付的过程中，他们将 NVIDIA Omniverse™ 平台和 NVIDIA RTX™ 技术融合到现有工作流中，实现了从客户沟通、产线仿真、效果渲染到数据分析的全流程加速，为用户提供了高效的解决方案。
鱼与熊掌能否兼得？
数字孪生仿真场景中的挑战
数字孪生仿真算力的需求：
随着数字孪生场景不断增大以及对仿真渲染真实性的追求，对 GPU 算力提出了更高的要求，以保障复杂高品质场景的渲染效率。
数据资产的统一：
工业级数字孪生仿真的项目通常会涉及到用户使用的众多软件产品，包括建筑设计、机械设计、CAD 制图等各种 DCC 软件，甚至是 GIS 软件。在多种软件数字资产的组合里需要完成数字孪生场景的真实表达。
兼具精确仿真和高质量渲染：
大多数仿真软件更注重功能性的仿真，很难在准确仿真验证的同时，渲染出高质量逼真的画面。对于很多可视化项目的需求，难以满足兼具精确仿真和高品质渲染的需求。
【案例展示】工厂数字孪生：https://www.toutiao.com/i7478121976340251188
愿恒科技代理的 Visual Components 软件是一款功能全面且强大的数字化工业仿真软件，将离散物流事件仿真、人机协作、机器人工艺仿真和虚拟调试集成于一个平台，可覆盖整个生产项目的前期产线规划，中期的碰撞检测、可达性验证、产能验证以及后期的现场虚拟调试、离线编程，提供快速、便捷、真实的智能制造仿真解决方案。
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而 NVIDIA Omniverse 是 NVIDIA 具真实感的仿真渲染平台，为了给客户带来更良好的实时渲染效果和良好的视觉体验，愿恒科技在工厂数字孪生的解决方案里，将 Visual Components 和 NVIDIA Omniverse 进行结合，能够完成工厂产线从仿真到逼真渲染的全业务流程，Visual Components 负责产线所有设备动作的精确仿真，Omniverse 则基于 3D 场景的构建和真实的物理渲染，实现端到端的物理仿真方案。
通过 Omniverse Connector 可将 Visual Components 的仿真结果导入到 Omniverse 平台中。同时，在 Omniverse 中可对仿真环境使用多人协同的方式进行构建，OpenUSD 的通用性能够兼容各种 3D 资产的转化和导入，从而实现高效地场景搭建。
Omniverse 中的 MDL 材质都是基于物理表达的，可以给虚拟场景中的设备添加基于物理的仿真材质，并调整灯光，最后利用 RTX 渲染器渲染出逼真的画面。
▲ NVIDIA Omniverse 渲染截图
全链路赋能：
NVIDIA RTX GPU 加速建模、仿真、渲染
NVIDIA RTX™ GPU 的强大性能在打造数字工厂的过程中发挥了关键作用。NVIDIA RTX™ 5880 Ada GPU 是基于 NVIDIA Ada Lovelace 架构的高端专业显卡，48GB GDDR6 的大显存能够加载更大的 3D 场景，同时，RTX 5880 Ada 具备 14,080 个 CUDA 核心以及 110 个第三代 RT Core，配合 DLSS 增帧功能，可以让渲染画面更加滑顺，能够为端到端仿真和场景渲染提供源源不断的算力支持。
▲ NVIDIA RTX 5880 Ada Generation
愿恒科技技术负责人缪啸波表示：“在项目中使用 Visual Components 结合 NVIDIA Omniverse 的方案，再通过丽台科技提供的搭载 RTX 5880 Ada GPU 系统整机，能够加速仿真渲染，实现更出色的视觉效果和体验。在今后，我们还可以基于 RTX 5880 Ada GPU 的强大性能和 Omniverse 中的丰富功能，在其他方面进行结合，比如离散物理效果仿真、多场景融合等。”
*与NVIDIA产品相关的图片或视频（完整或部分）的版权均归NVIDIA Corporation所有。
来源：小圆说科技
