VR可视化数字孪生-美国根特大学数字孪生案例

相信大家对数字虚拟样机的概念并不陌生，如果将数字样机模拟的范围扩展到虚拟环境，我们就会得到划时代的数字孪生概念.使用VR可视化数字孪生已广泛应用于许多发达工业国家.今天，我们将比利时根特大学的数字孪生案例与大家分享.

VR可视化在数字双胞胎中有充分的应用空间。本文介绍了数字双胞胎的起源，并通过根特大学的数字双胞胎案例让读者更清楚地理解VR如何用于数字孪生？

数字模拟是现代科学发展最前沿、应用最广泛的领域。数字双胞胎是指通过数据手段模拟克隆一定范围内物理世界中的物体. 通过这种模拟VR在观察者眼中，被模拟的物体可以变得更加真实.

“数字孪生”是一种非常新潮的概念，但有时涉及的应用层面却非常的模糊。这项创新引起了业界的广泛兴趣，并有望在价值链的各个层面上提高生产率。由于它扩大了虚拟样机的范围，工程师可以在虚拟的数字环境中模拟使用或运行产品或系统从而再更广的视角内了解产品在真实环境中的限制,缺陷以及可以改善的方向。该目标只能通过VR软件在使用阶段实现可视化产品，并用模拟数据补充3D模型。

数字孪生

数字孪生的起源

根据Gartner研究咨询公司被定义为代表物理对象的软件设计模式，旨在了解资产状态，响应变化，改善业务运营，增加价值 Gartner此外，数字双胞胎正在进入主流目的，预计到2022年，超过三分之二的物联网公司将在生产中至少部署一个数字双胞胎。

和许多工程创新一样，数字双胞胎的概念最初来自航天工业，最初来自航天工业NASA的John Vickers于2002年创造。在此之前，NASA保留了太空中发送的卫星和部件的物理镜像系统，使工程师和宇航员能够同步维护和操作。由于提高技术能力和降低成本的愿望，NASA数字孪生决定使用太空资产。

通过VR可视化数字孪生

数字孪生的最初目标是 ** 难以访问的资源和难以构建的物理模拟环境是测试项目运行或实施的最佳方法。VR这是实现数字孪生目标的唯一途径。

在航空航天与汽车制造行业的范畴内前卫的航空组件以及常见的汽车组件都可以在VR在指定的模拟环境中显示和实现组件的数字双胞胎，从而在项目的早期阶段进行可操作性和维护性的综合测试。通过使用TechViz实时可视化软件CAD应用程序(例如CATIA）设计的汽车模型与驾驶模拟器合并，在不同条件下检查仪表板的可见性和可达性。两个不同的模型和组件的虚拟合并或组装已经突破了数字原型单个物体的模拟范围，从而达到了数字双胞胎的水平.

除工业产品开发外，VR评估数字双胞胎建设项目也是建筑业的新趋势。数字双胞胎不仅可以在生产前进行物理世界数字模拟，还可以应用于建筑工程施工过程，通过测量物理参数、结构工程师、土木工程专家可以将施工现场施工测量参数实时输入数字双胞胎建筑模型，得到偏差可能导致物理问题，因此在施工阶段及时纠正施工误差，并通知施工队，这些误差没有危险.这种双重应用可以使建筑公司避免重大事故，避免不必要的返工和额外的施工成本.

随着企业以非常快的速度采用数字双胞胎，大学逐渐投资于教育和促进创新和研究的概念。比利时的根特大学就是其中之一。根特大学成立于1817年，被公认为国际工程研究领域的领导者。它是根特科技园区科技园区的所在地，提供办公室和实验室空间，使高科技公司、企业研发中心或研究机构能够根据其具体需要建立基础设施。在大学里，工业系统工程（ISyE）研究小组研究了数字孪生柔性装配系统的设计、优化和验证。

去年，根特大学将其实验室升级为数字孪生控制室创新安装包括Barco的180°32个模块化弯曲显示32个模块化LCD屏幕， 4台高配置Nvidia P5000显卡的HP渲染计算机，使用一台RTX5000张图形卡连接到数字控制桌的主计算机和游戏手柄，以进行漫游模型。为了确保其身临其境，视角每四个屏幕变化一次。用户可以不断地融入虚拟环境，无论他们站在哪里。根特大学选择TechViz数字孪生可视化作为一种通用解决方案软件.通过TechViz的VR实验室可以实时可视化解决方案CAD应用程序中的任何3D模型和数字孪生场景模拟。TechViz无需数据转换即可实时显示数据，并在大型3中D帧速率高，不会降低图像质量。

数字孪生和VR合并使用，企业可以轻松与工程团队、营销、运营甚至客户互动，召开相关项目会议，无需建立项目基础设施。用户只需来实验室加载3D模型，TechViz模型可以实时显示在屏幕上，用户可以继续探索整个项目并进行评估和优化。TechViz它还支持外部交互设备，如动画或程序模拟，可以立即播放和观看。

根特大学工业系统工程为了演示这种数字双胞胎的特殊基础设施（ISyE）研究小组在房间里设置了一条带有传送带和机器人的物理装配线，完全模拟到虚拟双胞胎环境中。物理模型和虚拟模型可以同时连接，并可以通过数字表控制。

VR数字原型可以使用户与模型交互、讨论和操作变更，这对公司来说是一个真正的关键优势。它节省了时间和精力，并有助于更好地理解项目。