数字孪生的实现需要进行多源异构数据接入处理、孪生场景搭建、服务渲染发布、开放式二次开发、模拟仿真推演，最终达到智能辅助生产决策的效果。

多源异构数据接入处理

项目中需要通过软件，实现对 GIS 、BIM 、IOT等海量异构数据的统一融合和汇聚，构建时空数据库，设计统一定义、存储、索引及服务机制，为孪生场景提供完整统一的三维数字底板。

时空数据接入后，需要对接入的数据进行模型化。常见的三维数据有GIS地理信息、BIM模型、3DsMax模型、倾斜摄影、激光点云数据。GIS地理信息一般作为孪生场景的底板，BIM模型、倾斜摄影模型、激光点云数据需要实现模型数据的轻量化，否则会导致加载的数据量过大，影响到整体的渲染效果，3DsMax模型是人工构建的模型，可直接使用。

孪生场景搭建

基于GIS地理信息，将构建的模型基于现实世界的坐标，进行1:1还原，将处理后的模型数据导入到孪生场景编辑器中，常见的有Unreal和Unity编辑器，搭建孪生场景，调节场景的光照、地面、植被、建筑、道路等要素。

服务渲染发布

目前孪生场景的渲染有两种方式，基于WebGL和基于游戏引擎的。WebGL方向是基于浏览器进行渲染，可扩展性高，方便进行API扩展，对外发布服务，但是受限于浏览器的渲染性能，还原度较低。游戏引擎是通过服务器进行端渲染，可通过像素流的方式发布为链接地址，对访问者的机器性能没有要求，渲染效果受限于服务端的显卡性能，可扩展提升。

开放式二次开发

提供一套基于JavaScript语言的二次开发SDK，Web前端开发人员可基于此实现浏览器加载和展示由引擎渲染的三维视频流，可通过调用API接口与云渲染的三维场景进行便捷交互，兼容当前主流前端框架。SDK通常包括日期天气 、特效及动画对象、 图层及模型对象等。

模拟仿真推演

仿真是将包含了确定性规律和完整机理的模型转化成软件的方式来模拟物理世界的一种技术。只要模型正确，并拥有了完整的输入信息和环境数据，就基本能够正确地反映物理世界的特性和参数。如果说建模是将我们对物理世界或问题理解的模型化，那么仿真就是验证和确认理解的正确性。

孪生系统基于工程仿真、自然仿真、生命仿真、流程仿真等模型模拟，通过传感器采集实时数据输入，孪生场景实时物理渲染，根据输入数据做出相应反馈，实现全生命周期的精准呈现。