數字孿生技術近年來快速發展，已成為工業 4.0 和智能制造的核心技術之一。它通過構建物理實體（如設備、產線或工廠）的虛擬映射，結合實時數據與仿真分析，優化制造流程并提升效率。

數字孿生正在從單點應用（如設備級）向全生命周期（產品-產線-工廠-供應鏈）擴展，成為制造業數字化轉型的核心工具。盡管面臨技術和成本挑戰，但隨著云計算、AI 和物聯網的成熟，其普及速度將進一步加快，未來可能在柔性制造、個性化生產和零缺陷制造中發揮更大作用。

上海愿恒科技發展有限公司（以下簡稱“愿恒科技”）多年以來一直專注于制造業企業數字孿生的仿真項目，擁有眾多的客戶和應用案例。在打造方案和項目交付的過程中，他們將NVIDIA Omniverse平臺和NVIDIA RTX技術融合到現有工作流中，實現了從客戶溝通、產線仿真、效果渲染到數據分析的全流程加速，為用戶提供了高效的解決方案。

魚與熊掌能否兼得？

數字孿生仿真場景中的挑戰

數字孿生仿真算力的需求：

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

數據資產的統一：

工業級數字孿生仿真的項目通常會涉及到用戶使用的眾多軟件產品，包括建筑設計、機械設計、CAD 制圖等各種 DCC 軟件，甚至是 GIS 軟件。在多種軟件數字資產的組合里需要完成數字孿生場景的真實表達。

兼具精確仿真和高質量渲染：

大多數仿真軟件更注重功能性的仿真，很難在準確仿真驗證的同時，渲染出高質量逼真的畫面。對于很多可視化項目的需求，難以滿足兼具精確仿真和高品質渲染的需求。

從概念到現實：

NVIDIA Omniverse 與 Visual Components

強強聯合

愿恒科技代理的Visual Components軟件是一款功能全面且強大的數字化工業仿真軟件，將離散物流事件仿真、人機協作、機器人工藝仿真和虛擬調試集成于一個平臺，可覆蓋整個生產項目的前期產線規劃，中期的碰撞檢測、可達性驗證、產能驗證以及后期的現場虛擬調試、離線編程，提供快速、便捷、真實的智能制造仿真解決方案。

而 NVIDIA Omniverse 是 NVIDIA 具真實感的仿真渲染平臺，為了給客戶帶來更良好的實時渲染效果和良好的視覺體驗，愿恒科技在工廠數字孿生的解決方案里，將 Visual Components 和 NVIDIA Omniverse 進行結合，能夠完成工廠產線從仿真到逼真渲染的全業務流程，Visual Components 負責產線所有設備動作的精確仿真，Omniverse 則基于 3D 場景的構建和真實的物理渲染，實現端到端的物理仿真方案。

通過 Omniverse Connector 可將 Visual Components 的仿真結果導入到 Omniverse 平臺中。同時，在 Omniverse 中可對仿真環境使用多人協同的方式進行構建，OpenUSD 的通用性能夠兼容各種 3D 資產的轉化和導入，從而實現高效地場景搭建。

Omniverse 中的 MDL 材質都是基于物理表達的，可以給虛擬場景中的設備添加基于物理的仿真材質，并調整燈光，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 的強大性能在打造數字工廠的過程中發揮了關鍵作用。NVIDIA RTX 5880 Ada GPU 是基于 NVIDIA Ada Lovelace 架構的高端專業顯卡，48GB GDDR6 的大顯存能夠加載更大的 3D 場景，同時，RTX 5880 Ada 具備 14,080 個 CUDA 核心以及 110 個第三代 RT Core，配合 DLSS 增幀功能，可以讓渲染畫面更加滑順，能夠為端到端仿真和場景渲染提供源源不斷的算力支持。

愿恒科技技術負責人繆嘯波表示：“在項目中使用 Visual Components 結合 NVIDIA Omniverse 的方案，再通過麗臺科技提供的搭載 RTX 5880 Ada GPU 系統整機，能夠加速仿真渲染，實現更出色的視覺效果和體驗。在今后，我們還可以基于 RTX 5880 Ada GPU 的強大性能和 Omniverse 中的豐富功能，在其他方面進行結合，比如離散物理效果仿真、多場景融合等。”