汇报人：2021 年 5 月 8日北京图安世纪科技股份有限公司BEIJING GRAPHSAFE TECHNOLOGY Co.,Ltd.数字孪生技术在安全生产与应急管理中的创新应用梁松目录1数字孪生技术概述2安全生产应用案例3应急管理应用案例4图安世纪公司简介1/292012 年 NASA 给出了数字孪生的概念 描述：数字孪生是指 充分利用物理模型、 传感器、运行历史等数据，集成多学科、 多尺度的仿真过程， 它作为虚拟空间中对 实体产品的镜像，反 映了相对应物理实体 产品的全生命周期过 程。技术概述14:482/29技术概述14:503/29数字孪生技术核心是三维引擎。北京图安世纪公司从 2009 年起，从低层设计开始自主研发 动态渲染引擎，经过多年的磨练，逐步完善了多线程动态渲染三维引擎，研发出了集成了交通 流模型、物理引擎的三维仿真引擎，填补了国内空白，申请了国家发明专利。2018 年，公司研发了基于全要素数字孪生技术的、支持电影级效果的新一代三维数字孪生 引擎，可以将工厂、建筑、设备、装置、人员、车辆、植被、道路等全场景的仿真再现，让数 字世界和物理世界的映射变得更加简单和密切。目前，该数字孪生技术已经应用到安全生产、应急管理、公共安全、城市规划、交通指挥、重大安保和军事仿真训练等领域，未来的应用前景广阔。（一）具有自主知识产权三维引擎多线程实时动态渲染三维引擎主要功能1 、多线程计算：引擎支持 CPU 多线程并行运算，对海量移动目标（车辆、行人、气象场、水流等）三维模型实行多线程计算管理；2 、实时动态渲染计算：引擎支持动态渲染计算，对海量移动目标（车辆、行人、气象场、水 流等）三维模型实行动态渲染，这是交通流仿真计算的基础。3 、 GPU 计算：引擎支持 CPU 多线程运算，图片纹理加载、模型顶点、渲染管线等并行计算均在 GPU 中进行；4 、自适应 LOD 地形渲染：引擎支持地形的 LOD 自适应渲染，实现大场景地形编辑和管理5 、交通流仿真计算：引擎支持各种交通流模型的计算，根据交通流算法实现车流和人流的动态渲染和调度。14:484/29核心内容（二）参数化动态建模工具目前，三维建模大部分通过倾斜摄影、航空遥感、激光扫描、 3DMax 或者其他专业建模工 具进行，费时费工，建模工作量大， 严重制约了三维虚拟现实的专业应用。而参数化动态建模 技术将大大提高建模效率，节省建模时间。以 100 平方公里城市道路建模为例（含沿街主要建筑 模型），制作成中等精细程度（ B 级）的模型大约需要 10 个建模师工作 1 个月时间，而利用现状 道路矢量图和 GIS 建筑属性数据，采用参数化动态建模技术则只需要 3 个建模师10 天左右的时间 即可完成，效率提高了 9 倍。大大节省了时间和资金。本技术也申请了国家发明专利。14:584/29核心内容1 、具有自主知识产权三维引擎：多线程动态渲染2 、精细化三维建模：电影 A3 级渲染效果3 、支持大规模场景渲染： 300 平方公里以上场景管理4 、支持多角色协同演练： 10 人以上协同演练实训5 、支持脚本驱动演练：可编辑修改脚本，任意调整前后顺序6 、支持参数化快速建模：极大提高建模效率7 、支持交通流仿真：支持超车、换道、排队、发车、跟驰等模型8 、支持 VR 、 AR 仿真：支持常见 VR 、 AR 设备9 、支持 500 万三角面动态渲染14:684/29技术特点技术特点（一）电影级渲染引擎14:784/29（二）精细化三维建模技术特点14:884/29（三）多角色协同技术特点14:984/29（四）脚本驱动技术特点14:4810/29（五）参数化快速建模技术特点14:4811/29（六） VR 仿真技术特点14:4812/29（七） AR 仿真技术特点14:4813/29目录1数字孪生技术概述2安全生产应用案例3应急管理应用案例4图安世纪公司简介14/29典型案例 - 数字孪生安全智能工厂以电影级画面仿真工厂厂区及设备设施，对安全生 产施行全天候、全 过程实时仿真，对 人的不安全行为、 设备的不安全状态 和管理措施不到位 进行实时监控、预 警，为企业安全生 产管理、现场应急 处置提供技术和决 策支持。14:4815/29典型案例 - 应急模拟演练实训系统利用动态参数化三维建模、多...
