例として、UE ゲーム エンジンに基づいたプロジェクト配信の実践を取り上げます。
主に以下のようなプロセスがあります。
1) デジタル ツイン 3D シーンの構築とレンダリング
デジタル ツイン 3D シーンの構築は、デジタル空間における物理世界のシーンのデジタル モデリングとレンダリングのプロセスであり、デジタル ツイン テクノロジの重要な部分です。デジタル ツイン シーンの構築には、要件分析、データ収集、モデル構築、シーン レンダリング、最適化の反復が含まれます。
要件分析: 要件分析は、デジタル ツイン シーンを構築する際の最初で最も重要なステップです。これにより、デジタル ツイン シーン構築の目標、範囲、オブジェクト、要件、および対応する視覚的な精度レベルが決まります。視覚精度レベルとは、デジタル ツイン シーンと物理世界のシーンの視覚的な類似性または相違点を指し、通常、視覚精度が低いから高いまで、L1 ～ L5 の 5 つのレベルに分けられます。異なる目標、範囲、オブジェクト、ニーズを満たすには、異なるレベルの視覚的精度が必要になる場合があります。たとえば、都市計画や交通シミュレーション用のデジタル ツイン シーンを構築したい場合は、L1 レベルで十分である可能性がありますが、工業デザインや教育トレーニング用のデジタル ツイン シーンを構築したい場合は、L4 または L5 レベルの方が適している可能性があります。適切。
データ取得: デジタル ツイン モデルとシナリオを構築するには、適切なデータ ソース、制作ツール、レンダリング効果、インタラクティブな方法を選択する必要があります。視覚的な精度レベルが異なると、達成するために異なるデータ ソース、制作ツール、レンダリング効果、およびインタラクティブな方法が必要になる場合があります。たとえば、L1 レベルのデジタル ツイン シーンを構築する場合、衛星画像、地形データ、道路網などのデータ ソースに基づいて 3D マップを生成するだけで済みます。カメラ、センサー ネットワーク、その他のデータ ソースは、はリアルタイム データの収集に使用され、ディスプレイスメント マップや屈折効果などのレンダリング技術は、詳細感やダイナミクスの感覚を向上させ、人や車両などの要素との自由なインタラクションを実現するために使用されます。
モデルの構築: 3D モデルはデジタル ツインの世界の重要な部分であり、物理世界の形状、構造、機能、その他の特性を反映できます。現在、3D モデルの作成方法としては、BIM モデル、斜方撮影、3D ソフトウェアによるモデリングなどが一般的に行われています。
シーン レンダリング: デジタル ツインにおけるシーン レンダリングとは、一般に、3D モデリング テクノロジーを使用して仮想現実シーンを構築し、レンダリング エンジンを通じてシーンの高精度、高忠実度のリアルタイム レンダリングを実現することを指します。現実のシーンのデータ情報を仮想シーンに統合することで、現実の状況の監視と制御が実現されます。シーンの構築を開始する前に、まず構築したいシーンのスタイル、テーマ、雰囲気などを分析し、参考画像などを見つけてから、レンダリング エンジンで新しいプロジェクトを作成し、基本的なパラメーターを設定します。視野角、照明、後処理などのシーン。階層、ワールド アウトライン、ブループリントなどのシーン管理ツールを使用して、シーン オブジェクトを整理および制御し、それらをビューポートにレイアウトして配置します。また、テレイン エディタ、プロシージャル植生ボリュームなどを使用して、プロジェクトのニーズに応じて作成し、地形や植生をペイントし、マテリアルやパラメータを調整します。最後に、照明システム、スカイ ボール、フォグ エフェクトなどを使用して、シーンの照明と雰囲気を設定および調整し、パフォーマンスと効果を最適化します。
最適化の反復: 実際のシーンとシミュレートされたシーンでのデータ収集、分析、フィードバックを通じて、製品設計、プロセス設計、エンジニアリング設計などを継続的に改善し、製品のパフォーマンス、品質、効率を向上させます。たとえば、アセットの置換または処理、高品質のモデル、テクスチャ、マテリアルの使用、アート効果とパフォーマンス インジケーターの改善、LOD、カル ディスタンス、ライトマップなどのツールを使用してシーンを最適化し、ページ インタラクションとビジュアル デザインを最適化することができます。機能シナリオとユーザーのニーズを把握し、ユーザー エクスペリエンスと満足度を向上させます。
2) デジタルツインのデータ連携と
シーン管理データとシーンの融合レンダリング
デバイスタグのデータバインディングと天気、空、光、環境システム条件の例を挙げて説明します。
機器のマーキング、データバインド: CAD またはその他の参考図面から、対応する機器の位置と番号を見つけます。UE でデバイス関連の POI ポイントを作成し、POI でアイコン コンポーネントと数値変数を作成します。アイコンは対応するデバイス アイコンを使用します。数値変数はインスタンスに開かれて自由に入力でき、デバイス POI を配置します。シーン内の対応する位置を記録し、シリアル番号を記録します。モデル ファイル内に対応する機器の位置がある場合は、モデル ファイルをインポートしてシーン内の機器の位置を特定し、各機器モデルを機器の POI ポイントに置き換え、対応する機器番号を記録できます。同時に、クリックする必要があるデバイスで POI を作成してクリックし、デバイス ID を Web に送信してアイコンを強調表示すると、Web に対応するデバイス情報が表示されます。
天候、天窓環境、その他のシステムの調整: カスタムの空環境コンポーネントを使用して、さまざまな空の照明効果を作成します。空の照明効果は、時間の経過とともに朝、昼、夕暮れ、夜の 4 つの異なる環境効果を示します。照明シミュレーションは、実際の大気環境の散乱効果に準拠し、シーン上の実際の場所の緯度と経度の影響に準拠します。天空照明環境の時間設定を選択して標準北京時間データにアクセスし、ツイン シーンと現実世界の間の時間と環境の同期を実現できます。天気の効果は、晴れの日や雨の日などのシーンの効果によって慎重に調整する必要があります。シーン マテリアルに濡れた雨のエフェクトを作成し、必要に応じてオンにします。雨がモデルの表面に当たることを考慮して、モデルは Web/API またはその他の方法から気象データにアクセスします。たとえば、晴れていて環境が晴れていてモデルの雨濡れ効果が有効になっていない場合、雨が降っている場合はモデルの雨濡れ効果が有効になっていません。 、空は雨が降っていて、同時にモデルは雨の濡れ効果を有効にします。
インタラクティブシーンショットの管理と
シーン管理の設定：異なるエリアのシーンを階層的に管理することは、対応するエリアに到達したシーンを、対応するエリアに表示することを指し、シーンマネージャーを使用することで、異なるシーンの管理を実現できます。シーン A からシーン B に切り替える場合、最初にシーン マネージャーを使用してシーン A をアンロードし、次にシーン マネージャーを使用してシーン B をロードし、ロードが完了した後、現在のショットからシーン B の対応するショットに遷移して記録します。シーンの状態。
レンズ管理：シーンに応じて複数の異なるカメラアングルを作成し（調整にはレンズの位置、回転、レンズの距離、ロックするかどうかなど）、レンズごとに異なる数値を設定し、ユーザーの操作に応じて異なる画角を切り替えます。たとえば、建物のさまざまな視野角を表示する場合、ユーザーが建物の左側にあるボタンをクリックすると、Web は視野角を建物の左側に切り替えるための JSON データを UE に送信します。 JSON データを受信すると、UE はそれを解析し、現在位置から表示角度を切り替えて、建物の左側にある対応するパースペクティブに移動します。
3) シナリオ公開とシステム展開
Web+UE のインタラクティブ連携とプログラムパッケージ化：Web+UE 通信コンポーネントを使用して、対応する Web ページを UE に埋め込み、ビジュアルチャートと 3D ツインシーンを一緒にページに表示し、インタラクティブ連携を行います。UE プログラム システムが完成すると、パッケージ化されたプログラムの出力が実行され、出力ファイルは EXE 形式になります。EXE ファイルを Windows コンピュータにコピーし、プログラムの設定ファイルを通じて WebURL、斜位撮影モデルの URL、TMS 関連の URL などを変更します。
クライアント動作モード: パッケージ化されたクライアント プログラムを対応するコンピュータに配置し、関連する Web ページを変更し、モデル アドレスを傾けて、プログラムを直接開いて実行します。
クラウド レンダリング モード: パッケージ化されたクライアント プログラムを対応するサーバーに配置し、クラウド レンダリング サービスをインストールします。対応するパラメータ (IP アドレス/ポート番号) を設定し、クラウド レンダリング サービスを開始し、クライアント プログラムを起動し、他のコンピュータを使用して Web ブラウザを通じて対応するアドレスを開いてリモート クライアント画面を表示します。
ゲームエンジンをベースとしたデジタルツインプロジェクトの納品には、主に以下の役割が含まれます:
PM/PD:
A 社とコミュニケーションして要件を決定し、プロトタイプ図面を提供する;
各部分のレンダリングのための参考図面を決定する (UI スタイルなど)シーン部分のデザインとシーン スタイル) );
コミュニケーションのためにプロジェクトをフォローアップします。
デザイナー:
PM のニーズに応じてスキームとデザイン ドラフト\プロトタイプ図面\リファレンスを作成します。
デザイン ドラフトが完成した後に UI を作成します。PM
がシーンに参照画像を提供するのを支援します。
シーンと接続して 2D および 3D アート エフェクトの一貫性を制御します。
モデラー:
シーン編集要件に従ってカスタマイズされたモデルを提供します。(プロジェクト モデリング)
シーン編集要件に従ってプレハブ モデルを提供します。(アセット ライブラリ制作)
シーン編集：
PMとデザイナーが提供するアート効果に応じてシーンの雰囲気を作成、
シーンの内容に応じてモデルのモデル要件を提示し、それとドッキングおよび受け入れを実行、
TAと接続してさまざまな特殊効果を作成、
デジタルツインを作成3D シーン、
およびシーンの機能要件に合わせて開発します。
TA:
シーン編集のニーズに応じて、特殊なマテリアル エフェクト、プロシージャル生成、パーティクル エフェクト、効率を向上させるツールなどを提供、
開発ドッキング処理とインタラクションするときに生成される視覚効果 (建物の解体、ダムの放水の流れなど) . ボタンでトリガーする必要があります効果)
UEデジタルツインエンジニア：
UEグラウンドで制作されたシーン、デザイナーが提供した素材、PMの要件に応じて機能開発を行い、
シーン内のインタラクティブコンテンツを構成し、
プロジェクトをパッケージ化し、
関連する技術サポートを提供します。
フロントエンド開発エンジニア:
データ形式と状況について顧客とコミュニケーションする;
デザイナーと協力して画面内のインタラクティブな方法を設計する;
データ アクセス;
設定のために UE 開発と対話する;
他の統合システム (イースト ステーションの協調システムなど) とコミュニケーションする);