定义

  • 广义：一切现实物体的虚拟化表达，都可以算是广义的数字孪生
  • 行业：数字孪生体应该是与现实物体一对一映射、实时数据连接、有数据模型和对应的数据的
    可以有一个初步的结论：数字孪生不是简单的静态大屏可视化，它必须是实时数据连接的

炫酷的大屏

无论是 2D 的还是 3D 的，甚至只是普通的表格页面，只要满足定义，我们都可以将其称为数字孪生项目，只不过复杂度不同和炫酷程度不同。

但绝大多数时候，我们说到数字孪生，习惯性指的是 3D 大屏这种展现形式。

三种流派

创业公司

（具有互联网基因的数字孪生创业公司）

产品形态大部分是以 PaaS 平台 + SDK 为主，PaaS 平台主要提供各种各样的案例模板，可复用模型资源、数据面板组件以及封装的动画 API，数据 API 等，商业模式以项目授权、SDK 授权为主。这类公司对数字孪生的价值理解其实从广告宣传语就可以看出来：大屏、可视化、低代码，重点关注场景的几何建模、动效展示和数据展示，也就是空间形态的孪生。

主要应用场景一般在智慧城市方向，在工业、装备制造领域较少涉及。
技术栈：主要集中在 WebGL 技术或者游戏引擎技术，包括 Three.js、Babylon.js 或者 Unreal Engine、Unity 、Cocos 2d/3d 等。

工业软件领域实力匪浅的公司

（包括西门子等）

这类公司有一个非常重要的特征就是他们基本在自动化控制领域、工业仿真领域都有非常深厚的积累，可以说是工业软件衬托下的数字孪生公司，这类公司的数字孪生做法通常是通过仿真模型构建虚拟场景，同时通过把实时数据打通，利用真实数据驱动的虚拟仿真技术和仿真算力为物理场景提供最优的工艺流程和运营策略。主要应用场景一般在在工业、装备制造领域，主要价值理解是通过构建虚拟产品来验证产品设计，通过构建虚拟的生产流程来验证生产工艺，通过构建平行的孪生体来验证和改进产品的绩效。

技术栈：主要集中在工业仿真和物联网技术，相关产品以各家自研平台为主。

其他公司

更多的公司都不太属于上述两种流派，他们可能只是需要实现一款自己的数字孪生产品。

如果研发团队资源足（时间、技术、人员等）那么可以走第一种创业公司流派，沉淀技术推出产品和解决方案，不仅满足自己还可以卖给其他公司赚钱，但显然大多数公司和团队目前重心不在这种互联网和 ToB 模式上
如果研发团队资源有限，那就可以采用项目自研或外包的方式，开发一款自用的数字孪生或者直接去购买第一种流派的产品，来实现项目的研发

平台

收费

ThingJS

官网：www.thingjs.com/guide/
提供了园区建筑级场景编辑工具、城市及地理场景编辑工具 、拓扑图编辑工具、模型库 。产品特别丰富，每个产品之间有功能交叉部分，并且每种产品需分别收费，看着眼花缭乱......一时间分不清楚该选择那个产品......

乐吾乐

官网：le5le.com/
相比起来这个就纯粹一点（产品相对单一），支持在线编辑（3d.le5le.com/），提供一些常见的建模，除非需求特别简单才会用它内置的模型，否则大多数情况下依旧需要公司自己想办法提供建模然后导入乐吾乐平台进行在线编辑生成 3D 页面。
有一个亮点：他们提供了一小部分功能进行开源，但只支持 2D（github.com/le5le-com/m…）

Hightopo

官网：www.hightopo.com/index.html
与乐吾乐接近，产品比较单一，也是提供了一个在线编辑器，但是没有提供免费的使用的链接，需要邮箱联系他们才可使用。

免费

（建议直接自研）

自研

自研所需的基本技术栈

3D 建模（必须）

（建模是比较难的一步，漂亮的 3D 项目... 都是建立在精致的模型上的）
常用的 3D 建模软件有 3ds Max、C4D、Maya、Blender 等，这一步需要专业的 3D UI 设计师。
模型格式无脑选择：glTF 格式，因为它就是为 3D 模型诞生的格式，它可以包含场景、模型、动画、几何体、材质、灯光、相机等等各种非常有用的属性。

WebGL（了解）

WebGL 是一种基于 OpenGL 的 Web 图形库，它可以在浏览器中呈现三维图形。数字孪生的 Web 端通常使用 WebGL 来呈现三维环境中的模型。

这是 Web 端一切 3D 可视化的基础。

3D 框架（必须）

Three.js 是一个基于 WebGL 的 JavaScript 库，它可以简化 WebGL 的使用，并提供了许多常用的三维功能，如材质、光照、阴影等。除了 Three.js 外，还有 Babylon.js，Layabox、Scene.js 等等。
当然，这些都是 JS 框架，假如你会 Unity、Cocos Creator 3D 的话，也可以采用这些游戏框架，然后打包输出 Web 版本即可。

Cesium（必须）

如果项目涉及到地理位置信息，就要用到它。它是一个开源的 3D 地球仪平台，适用于创建和展示地理空间数据和地球图像，支持 glTF 和 GeoJSON等格式

虚拟现实

A-Frame 是一个基于 WebGL 的开源框架，它可以快速创建虚拟现实和增强现实应用程序。数字孪生的 Web 端可以使用 A-Frame 来创建 VR/AR 应用程序。

物理引擎

数字孪生需要一个物理引擎来模拟现实世界中的物理效应，如重力、碰撞等。常见的物理引擎有 Cannon.js、Ammo.js、Matter.js 等。

后端/数据库（必须）

技术的学习成本：随着现在的小程序、uniapp、webpack、cssScript 开源项目越来越多，各位前端从业人员需要学习的技术也越来越多，随着学习成本的逐渐增加，这对前端的生态发展其实是不利的，如果不是很明确需要这种技术，我个人认为是不需要去盲目学习的，因为很多新兴的技术，文档的不完善、案例的不完善，能不能善始善终都是一个问题。

狭义前端: 就是纯粹的 Web 前端,基于浏览器技术是前端应用

狭义后端: 就是纯粹的 Web 后端,基于服务器为前端提供接口的后端应用