实施分为哪几个阶段?

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数据驱动沙盘与设施管理型项目实施流程分为以下六个阶段:

阶段 目标 关键任务 交付成果
1. 咨询规划 明确需求,制定方向
  • 发现高价值场景
  • 确认内容范围
  • 数据与流程分析
  • 设计初步方案
  • 需求调研报告
  • 实施方案初稿
2. 行业内容更新(可选) 提供行业专属模板与工具
  • 评估现有工具适配情况
  • 开发行业专属工具
  • 测试与验证
  • 定制化工具和模板
3.构建数字孪生 搭建数字化场景,实现虚实连接
  • 选择孪生体模板
  • 搭建场景基础环境
  • 孪生体布局与场景规划
  • 行为树逻辑配置与调试
  • 场景运行验证
  • 场景搭建和布局规划
  • 行为树逻辑设计
  • 运行测试报告
4.创建美术资源 提供高质量的模型和视觉体验
  • 制作并优化 3D 模型
  • 3D 模型
5.数据融合 让数字孪生体与实时数据动态联动,提升决策效率
  • 数据接入与流程配置
  • 数据预处理
  • 数据映射与孪生体绑定
  • 数据阈值设置与报警触发
  • 数据分析与报表生成
  • 数据共享与接口开放
  • 实时数据
  • 数据驱动的孪生体
  • 高质量数据
  • 数据接口
6.客户端定制开发 提供客户所需的个性化功能
  • 客户端构建与孪生场景加载
  • 创建数据报表功能
  • 设计用户界面
  • 与仿真软件集成
  • 其他功能开发与部署
  • 客户端应用程序
  • 数据通信模块

第 1 阶段:咨询规划

背景

咨询规划阶段是项目实施的起点,目标是明确客户需求与痛点,发现最大价值场景并设计初步方案,为后续实施提供清晰的方向。

关键任务

以下是咨询规划阶段的核心任务及目标:

关键任务 任务描述
发现高价值场景 通过需求分析和技术评估,锁定高价值场景与功能。
确认内容范围 制定任务优先级清单,优化资源分配,确保聚焦核心目标。
分析数据与流程 检查数据完整性和接入可行性,提出优化建议。
设计并确认初步方案 设计技术实现路径并生成初步方案(如实时监控、流程仿真优化)。

技术方案选型

在咨询规划阶段,技术方案的选型需要根据客户需求明确部署框架和工具组合。以下是典型的解决方案分类:

方案类型 基础选型 适用场景
云平台 客户端
数据驱动的沙盘
  • FactVerse 平台
  • DFS
  • DataMesh One 定制客户端或网页端 + 远程渲染(Omniverse/Unity)
适用于实时数据展示和场景变化较少的需求。
模拟仿真
  • FactVerse 平台
  • DFS(可选,用于处理和显示模拟结果)
  • FactVerse Designer
用于复杂流程优化、碰撞检测和仿真展示。
设备设施管理平台
  • FactVerse 平台
  • DFS
  • FAI
  • DataMesh Inspector 或 DataMesh One
  • DataMesh Inspector:轻量级设备接入(适合现场维护)
  • DataMesh One:全局沙盘展示(适合大屏应用)

客户参与方式

  • 提供信息:描述业务目标和痛点,帮助我们快速理解需求。
  • 协助数据准备:整理并提交现有数据,配合完成数据接入模板填写。
  • 参与方案确认:参与方案审查会议,确保设计符合预期,减少误差。

阶段交付成果

交付成果 描述
需求调研报告 清晰记录客户需求与期望,提供明确方向,避免后期修改。
实施方案初稿 含技术架构、实施步骤、可行性分析及风险预估,为客户提供整体项目蓝图。
资源与时间规划表 明确每个阶段的时间节点和资源需求,确保客户和内部团队同步。

术语解释

  • FactVerse 平台:DataMesh FactVerse 是一个企业级数字孪生平台,用于支持多种业务应用场景,如培训、巡检、规划、监理等,涵盖工程验收、学习评估和工厂模拟等需求。
  • DFSData Fusion Services:DFS 是 FactVerse 平台的数据管理模块,为 FactVerse 平台提供稳定的后端数据支撑,确保孪生体数据的实时性与一致性。
  • DataMesh One:DataMesh One 是 FactVerse 平台的核心客户端工具,支持多场景应用的数字孪生可视化和交互功能。
  • Omniverse/Unity:作为远程渲染工具,Omniverse 和 Unity 提供高复杂度 3D 场景的实时渲染与交互支持。

第 2 阶段:行业内容更新(可选)

背景

行业内容更新阶段旨在满足特定领域的专业需求,通过开发行业专属模板与工具,提升解决方案的适配性和复用价值。

关键任务

关键任务 任务描述
评估工具适配情况
  • 分析客户业务流程,评估现有工具适配范围。
技术需求分析
  • 明确技术栈(如 Unity 版本、FactVerse 平台版本等)。
  • 绘制功能架构图,展示模块划分及交互逻辑。
  • 调研并评估插件,整理清单,选择合适的技术组件。
开发行业专属工具
  • 开发并优化功能模块,确保操作简便和风格统一。
集成测试与反馈优化
  • 收集客户反馈,持续优化工具功能与性能。

客户参与方式

  • 需求确认:在功能评估阶段,提供行业业务流程的详细需求与建议。
  • 功能测试:参与新工具的测试,验证工具是否能满足实际需求。
  • 反馈优化:通过试用反馈,协助 DataMesh 团队调整工具性能和交互设计。

阶段交付成果

交付成果 描述
行为树节点 支持行业特定行为逻辑设计的灵活组件。
模拟工具 满足行业特定需求的仿真功能模块。
布局工具 简化场景规划与调整的相关工具。
数据模板 提供定制化的报表模板和算法模板,提升数据分析效率。
接入模板 优化数据连接和传输的新型模板。

第 3 阶段:构建数字孪生

背景

构建数字孪生是将客户业务流程数字化的关键环节,其目标是创建一个既能真实反映实际场景,又能动态模拟运行逻辑的“虚拟分身”。

使用 FactVerse 的设计工具 FactVerse Designer,用户可通过简单的“拖拽式”操作快速搭建数字孪生体、规划场景布局、配置交互逻辑,大幅降低数字孪生设计的技术门槛。

关键任务

关键任务 任务描述
模板选择与定制
  • 从系统模板库中挑选适合的数字孪生体模板,结合客户业务需求进行必要的调整。
  • 针对无法直接满足需求的部分,开发专属模板,确保业务匹配度。
搭建场景基础环境
  • 配置场景的基础视觉元素,如背景、灯光、材质等,营造逼真的工作环境。
  • 为后续孪生体布局和交互逻辑配置奠定坚实基础。
孪生体布局与场景规划
  • 根据客户需求,将孪生体精确放置到合理位置(如设备布局、物流路径规划)。
  • 为动态路径(如巡检路线)规划流畅的移动逻辑和效果。
行为树逻辑配置与调试
  • 使用“行为树逻辑”配置孪生体的动态行为(如机器启动、车辆移动)。
  • 针对具体业务需求,定制化设计行为逻辑并反复调试优化。
场景运行验证
  • 对场景的每个环节进行全面测试,发现并修复潜在问题。
  • 优化场景性能,确保运行稳定,贴合客户业务需求。

阶段交付成果

交付成果 描述
场景搭建和布局规划 包括场景基础环境设置、孪生体布局及动态路径设计。
行为树逻辑设计 为场景关键动态行为提供灵活支持(如设备模拟、路径规划等)。
运行测试报告 确保场景运行稳定、性能优化,并验证业务逻辑的全面覆盖。
操作指南 提供清晰的使用说明,帮助客户快速上手并自主调整孪生体和场景配置。
动手实验室 提供基于真实场景的操作案例和练习,帮助客户掌握孪生体设计与操作。

第 4 阶段:创建美术资源

背景

在 FactVerse 项目中,高质量的美术资源是打造逼真数字场景的核心。无论是精确的 3D 模型,还是流畅的运行效果,都依赖于专业的设计与优化工作。

美术资源的获取主要有以下三种方式:

手工建模

  • 使用 3D 建模工具(如 Blender、3ds Max)创建细节丰富的模型。
  • 优点:适用于复杂自定义场景;缺点:耗时较长。

CAD/BIM 数据转换

  • 转换建筑或工程设计数据为 3D 模型,并优化面数与纹理。
  • 优点:适合工业场景,保留高精度;缺点:需兼容性处理。

3D 扫描重建

  • 使用 3D 扫描设备获取真实场景模型,通过软件优化使用效果。
  • 优点:还原现实场景;缺点:依赖硬件支持和后期处理。

关键任务

关键任务 任务描述
需求确认
  • 需求确认:与项目团队(产品、程序、UI)充分沟通,明确所需美术资源的类型与数量(如设备模型、建筑外观等)。
  • 工具选型:选择合适的建模工具和转换软件(如3DMax、Blender、CAD转换工具),确保模型制作符合FactVerse项目的技术规范与美术要求。
模型制作与数据转换
  • CAD/BIM 文件转换:将设计文件转换为3D模型,删除多余细节,并进行减面优化以提升运行效率。
  • 手工优化与重制:若转换后的模型不符合项目要求,基于基础数据进行手工优化或重新制作,确保资源质量达标。
定制化模型设计
  • 针对客户特定需求,手工制作高质量3D模型,包括细节纹理、光照效果与材质优化。
  • 调整模型性能与视觉效果之间的平衡,确保在FactVerse平台上运行流畅、表现卓越。
资源审核与优化
  • 内容审核
    • 命名规范:确保文件和贴图的命名清晰且统一,方便管理和查找。
    • 模型规范:检查模型的单位设置和比例是否正确(例如在3ds Max中单位应设置为厘米),确保模型的坐标与源文件一致,并按顺序排列模型的标识符(ID)。
    • 纹理与材质:使用棋盘格测试模型表面纹理,确保不会出现拉伸或异常;同时检查贴图文件的大小和命名是否符合项目规范,保证模型表面的视觉效果正常。
    • 几何优化
      • 修复模型中存在的多余点、线或悬空面,确保模型结构合理。
      • 调整光滑组设置从而优化模型的光照效果。
      • 确保模型坐标和比例正确。
  • 性能优化:
    • 面数与结构优化:减少不必要的细节和多余面数,简化模型结构以提升运行效率,同时保持视觉效果。
    • 纹理优化:在不影响视觉质量的前提下,调整纹理大小与精度,确保模型在各种设备和平台上运行流畅且效果逼真。

阶段交付成果

交付成果 描述
3D 模型文件 包括经过转换和优化的 CAD/BIM 文件,以及手工制作的定制模型。

第 5 阶段:数据融合

背景

数字孪生的核心在于实时、动态地还原和表现真实世界的行为。为了实现这一目标,FactVerse 平台依托 数据融合服务(DFS) 持续接收、处理和分析来自真实物体的多源数据。这些数据驱动孪生体的外观变化、数据更新和业务报表生成,帮助企业深入了解业务并做出更精准的决策。

DFS 功能模块

DFS 由6个核心模块组成,它们共同协作,确保数据处理的完整性和准确性。

功能模块 描述 典型应用
数据接入
  • 将不同来源的数据快速接入系统,包括实时数据(如设备传感器数据)和非实时数据(如上传的文件)。
  • 实时设备监控
  • 历史数据回放
数据映射
  • 将接入的数据与虚拟模型连接,确保数据反映在数字孪生体中并可用于业务分析。
  • 动态展示楼宇状态或设备运行状态。
数据清洗
  • 清理无效数据和错误信息,确保只有准确和可靠的数据进入系统。
  • 处理缺失或异常的数据,提升数据质量。
数据计算
  • 利用算法和AI技术对数据进行深入分析,挖掘潜在的业务问题和趋势。
  • 故障分析与预测
  • 实时指标预警
数据集市
  • 集中存储和管理所有数据,便于快速检索和与其他系统共享。
  • 跨系统数据访问
  • 统一数据服务平台
数据可视化
  • 通过图表、仪表板等方式展示数据,帮助快速理解业务状态并做出决策。
  • 实时数据监控
  • 支持决策分析和趋势预测

关键任务

在数据融合阶段,我们将完成以下任务:

关键任务 任务描述
数据接入与流程配置

配置各种数据接入方式,确保多来源数据能够顺利汇聚到平台。

数据预处理

校验数据格式并清理无效或错误数据,确保数据质量和可靠性。

数据映射与孪生体绑定 定义数据与虚拟模型之间的映射关系,确保业务数据能够准确反映到数字孪生体中。
数据阈值设置与报警触发 根据业务需求设置关键数据指标的阈值,及时触发警报或提醒,支持实时监控。
数据分析与报表生成 使用算法和分析工具,执行数据分析任务并生成可操作的报告,帮助管理层做出快速决策。
数据共享与接口开放 提供标准化的数据接口和数据集市,支持外部系统与平台的无缝集成。

阶段交付成果

  • 实时数据:动态接入的客户业务数据。
  • 分析结果:基于算法和分析工具生成的洞察与报表。
  • 高质量数据:经过预处理的准确数据,适用于后续分析与展示。
  • 分析结果:基于算法和分析工具生成的洞察与报表。
  • 数据接口:支持外部访问的标准数据服务,便于系统集成。

术语解释

数据接入

将来自不同来源的数据快速接入系统,如设备传感器、文件上传等。

数据预处理

对数据进行格式校验,清除无效或错误数据,确保输入数据的准确性。

数据映射

将数据与数字孪生体关联,使其能够在虚拟环境中动态更新。

数据阈值

设置数据监控的上下限值,当数据超出该范围时系统会发出警报。

数据集市(Data Mart

集中存储经过加工的数据,支持快速检索并与其他系统共享数据。

数据共享

通过开放标准接口或数据集市,支持多个系统间的数据访问与集成,从而提升数据使用的效率和价值。

第 6 阶段:客户端定制开发

背景

客户端定制开发旨在满足客户对软件外观、界面交互及功能的个性化需求,为其提供高效、专属的解决方案。

在数字孪生场景中,平台默认提供基础功能,如场景加载和数据实时更新。针对需要集成专业仿真软件(如高精度分析或计算)的项目,也将在此阶段完成。

关键任务

在客户端定制开发阶段,我们将完成以下核心任务:

关键任务 任务描述
客户端构建与孪生场景加载
  • 加载孪生场景:利用SDK加载数字孪生场景,选择适合的开发工具完成目标场景加载。
  • 优化美术资源:根据项目要求,优化美术资源,平衡性能与视觉效果。
创建数据报表功能
  • 开发报表模块:基于孪生体关联的数据设计报表功能:
    • 3D 引擎嵌入:在 Unity 或 Omniverse 中开发内嵌式报表。
    • 网页端渲染:使用前端技术开发远程渲染的报表界面。
  • 数据实时更新:确保报表数据动态同步,准确反映业务变化。
设计用户界面与交互逻辑
  • 清晰的操作设计:比如一键添加孪生体、快速查看数据等功能。
  • 提升用户体验:通过友好的界面和流畅的交互设计,提高客户操作的舒适度和效率。
与仿真软件集成
  • 实现数据双向通信:支持孪生场景数据与仿真软件之间的双向交互,将分析结果动态更新至孪生场景。
其他功能开发与部署
  • 根据客户需求,开发独特功能模块并进行功能测试。
  • 确保交付的功能模块能够稳定运行,满足实际业务需求。

客户端开发工具选择参考

根据项目需求,客户端开发可以选择以下工具:

  • Unity:适合复杂的场景和高互动功能的开发,提供强大的插件支持,适合快速迭代。
  • Godot(后续支持):开源、轻量级引擎,适用于中小型项目或对性能有较高要求的场景。
  • Omniverse:基于NVIDIA平台,适合高精度3D渲染和协同开发场景。

阶段交付成果

客户端定制开发完成后,应交付以下成果:

  • 定制化客户端应用
    • 加载数字孪生场景并支持动态交互操作的客户端应用。
    • 提供满足客户个性化需求的界面与功能。
  • 数据通信模块
    • 支持与外部仿真软件的数据交互(如分析数据发送与接收)。
    • 实现数据双向流通和动态同步功能。

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