數(shù)字孿生技術(shù)近年來快速發(fā)展，已成為工業(yè) 4.0 和智能制造的核心技術(shù)之一。它通過構(gòu)建物理實(shí)體（如設(shè)備、產(chǎn)線或工廠）的虛擬映射，結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與仿真分析，優(yōu)化制造流程并提升效率。

數(shù)字孿生正在從單點(diǎn)應(yīng)用（如設(shè)備級）向全生命周期（產(chǎn)品-產(chǎn)線-工廠-供應(yīng)鏈）擴(kuò)展，成為制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心工具。盡管面臨技術(shù)和成本挑戰(zhàn)，但隨著云計(jì)算、AI 和物聯(lián)網(wǎng)的成熟，其普及速度將進(jìn)一步加快，未來可能在柔性制造、個(gè)性化生產(chǎn)和零缺陷制造中發(fā)揮更大作用。

上海愿恒科技發(fā)展有限公司（以下簡稱“愿恒科技”）多年以來一直專注于制造業(yè)企業(yè)數(shù)字孿生的仿真項(xiàng)目，擁有眾多的客戶和應(yīng)用案例。在打造方案和項(xiàng)目交付的過程中，他們將NVIDIA Omniverse平臺(tái)和NVIDIA RTX技術(shù)融合到現(xiàn)有工作流中，實(shí)現(xiàn)了從客戶溝通、產(chǎn)線仿真、效果渲染到數(shù)據(jù)分析的全流程加速，為用戶提供了高效的解決方案。

魚與熊掌能否兼得？

數(shù)字孿生仿真場景中的挑戰(zhàn)

數(shù)字孿生仿真算力的需求：

隨著數(shù)字孿生場景不斷增大以及對仿真渲染真實(shí)性的追求，對 GPU 算力提出了更高的要求，以保障復(fù)雜高品質(zhì)場景的渲染效率。

數(shù)據(jù)資產(chǎn)的統(tǒng)一：

工業(yè)級數(shù)字孿生仿真的項(xiàng)目通常會(huì)涉及到用戶使用的眾多軟件產(chǎn)品，包括建筑設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、CAD 制圖等各種 DCC 軟件，甚至是 GIS 軟件。在多種軟件數(shù)字資產(chǎn)的組合里需要完成數(shù)字孿生場景的真實(shí)表達(dá)。

兼具精確仿真和高質(zhì)量渲染：

大多數(shù)仿真軟件更注重功能性的仿真，很難在準(zhǔn)確仿真驗(yàn)證的同時(shí)，渲染出高質(zhì)量逼真的畫面。對于很多可視化項(xiàng)目的需求，難以滿足兼具精確仿真和高品質(zhì)渲染的需求。

從概念到現(xiàn)實(shí)：

NVIDIA Omniverse 與 Visual Components

強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合

愿恒科技代理的Visual Components軟件是一款功能全面且強(qiáng)大的數(shù)字化工業(yè)仿真軟件，將離散物流事件仿真、人機(jī)協(xié)作、機(jī)器人工藝仿真和虛擬調(diào)試集成于一個(gè)平臺(tái)，可覆蓋整個(gè)生產(chǎn)項(xiàng)目的前期產(chǎn)線規(guī)劃，中期的碰撞檢測、可達(dá)性驗(yàn)證、產(chǎn)能驗(yàn)證以及后期的現(xiàn)場虛擬調(diào)試、離線編程，提供快速、便捷、真實(shí)的智能制造仿真解決方案。

而 NVIDIA Omniverse 是 NVIDIA 具真實(shí)感的仿真渲染平臺(tái)，為了給客戶帶來更良好的實(shí)時(shí)渲染效果和良好的視覺體驗(yàn)，愿恒科技在工廠數(shù)字孿生的解決方案里，將 Visual Components 和 NVIDIA Omniverse 進(jìn)行結(jié)合，能夠完成工廠產(chǎn)線從仿真到逼真渲染的全業(yè)務(wù)流程，Visual Components 負(fù)責(zé)產(chǎn)線所有設(shè)備動(dòng)作的精確仿真，Omniverse 則基于 3D 場景的構(gòu)建和真實(shí)的物理渲染，實(shí)現(xiàn)端到端的物理仿真方案。

通過 Omniverse Connector 可將 Visual Components 的仿真結(jié)果導(dǎo)入到 Omniverse 平臺(tái)中。同時(shí)，在 Omniverse 中可對仿真環(huán)境使用多人協(xié)同的方式進(jìn)行構(gòu)建，OpenUSD 的通用性能夠兼容各種 3D 資產(chǎn)的轉(zhuǎn)化和導(dǎo)入，從而實(shí)現(xiàn)高效地場景搭建。

Omniverse 中的 MDL 材質(zhì)都是基于物理表達(dá)的，可以給虛擬場景中的設(shè)備添加基于物理的仿真材質(zhì)，并調(diào)整燈光，最后利用 RTX 渲染器渲染出逼真的畫面。

全鏈路賦能：

NVIDIA RTX GPU 加速建模、仿真、渲染

NVIDIA RTX GPU 的強(qiáng)大性能在打造數(shù)字工廠的過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。NVIDIA RTX 5880 Ada GPU 是基于 NVIDIA Ada Lovelace 架構(gòu)的高端專業(yè)顯卡，48GB GDDR6 的大顯存能夠加載更大的 3D 場景，同時(shí)，RTX 5880 Ada 具備 14,080 個(gè) CUDA 核心以及 110 個(gè)第三代 RT Core，配合 DLSS 增幀功能，可以讓渲染畫面更加滑順，能夠?yàn)槎说蕉朔抡婧蛨鼍颁秩咎峁┰丛床粩嗟乃懔χС帧?/p>

愿恒科技技術(shù)負(fù)責(zé)人繆嘯波表示：“在項(xiàng)目中使用 Visual Components 結(jié)合 NVIDIA Omniverse 的方案，再通過麗臺(tái)科技提供的搭載 RTX 5880 Ada GPU 系統(tǒng)整機(jī)，能夠加速仿真渲染，實(shí)現(xiàn)更出色的視覺效果和體驗(yàn)。在今后，我們還可以基于 RTX 5880 Ada GPU 的強(qiáng)大性能和 Omniverse 中的豐富功能，在其他方面進(jìn)行結(jié)合，比如離散物理效果仿真、多場景融合等?！?/p>