連接虛擬與現(xiàn)實(shí)的橋梁

李雨秣

摘要：現(xiàn)如今，我國的科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，許多技術(shù)已從理論階段走到了運(yùn)用階段，之前的一些還未掌握的技術(shù)現(xiàn)已悄悄進(jìn)入了我們的生活。數(shù)字孿生作為科技化技術(shù)的一個(gè)重要分支，現(xiàn)階段正被人們逐步挖掘。正因如此，對(duì)數(shù)字孿生技術(shù)更深一步的探究便顯得尤為重要。本文通過對(duì)數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展、核心理論及其在生活中的相關(guān)應(yīng)用等多個(gè)方面的討論和總結(jié)，得出數(shù)字孿生技術(shù)在未來的趨勢與展望。

關(guān)鍵詞：數(shù)字孿生;虛擬現(xiàn)實(shí);工業(yè)制造

1 數(shù)字孿生概述

數(shù)字孿生技術(shù)其實(shí)是利用現(xiàn)實(shí)中的物理模型和傳感器數(shù)據(jù)，在虛擬空間中完成高相似度的映射，從而實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)測相應(yīng)物理孿生模型的全生命周期運(yùn)行狀態(tài)。在某些領(lǐng)域或產(chǎn)業(yè)中，數(shù)字孿生技術(shù)可以在現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行下一步操作之前，在虛擬空間中對(duì)數(shù)字孿生模型進(jìn)行仿真驗(yàn)證，并發(fā)掘其中潛在的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)物理孿生加以改進(jìn)。因此，該項(xiàng)技術(shù)可為其節(jié)約大量的時(shí)間與資金，并將其風(fēng)險(xiǎn)降至最低。隨著數(shù)字孿生技術(shù)的完成度不斷提高，在不久的將來，將會(huì)在更廣泛的領(lǐng)域擴(kuò)大它的影響。

2 數(shù)字孿生的核心理論

2.1 環(huán)境建模技術(shù)

環(huán)境建模是數(shù)字孿生技術(shù)中重要的手段和前提。數(shù)字孿生通過環(huán)境建模技術(shù)獲取現(xiàn)實(shí)中物理孿生體的三維立體數(shù)據(jù)，并且以一種虛實(shí)結(jié)合的方式建立模型，為數(shù)字孿生體的建立打下基礎(chǔ)。該技術(shù)可以使用計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)方法來描述物體與它們之間的空間關(guān)系，例如利用CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）可在計(jì)算機(jī)中生成相對(duì)應(yīng)的物體，并且以方程式的形式產(chǎn)生直線和形狀，再依據(jù)它們之間的二維與三維空間的位置關(guān)系來精確定位?！?br>