目录
第1章 概论 1
1.1 数字孪生的定义与背景 1
1.1.1 数字孪生的概念 1
1.1.2 数字孪生技术的发展历程 2
1.1.3 数字孪生的基本原理 3
1.2 数字孪生的核心技术 4
1.2.1 传感器与数据采集 4
1.2.2 数据处理与分析 5
1.2.3 仿真与建模 7
1.2.4 虚拟现实与增强现实 7
1.3 数字孪生的应用场景 9
1.3.1 制造业 9
1.3.2 智慧城市 12
1.3.3 医疗健康 16
1.3.4 农业 18
1.3.5 能源管理 20
1.4 数字孪生的相关法律法规 21
1.4.1 综合性数据与网络安全法规 21
1.4.2 权益保护相关法规 22
1.4.3 数字孪生活动规范法规 22
1.4.4 行业专属与责任处罚法规 23
第2章 数字孪生技术架构与平台 24
2.1 数字孪生技术架构概述 24
2.1.1 数字孪生技术架构的基本组成 24
2.1.2 数据流与信息流 25
2.1.3 关键技术与工具 27
2.2 数据采集与传输 34
2.2.1 数据采集方法 34
2.2.2 数据传输技术 38
2.2.3 物联网在数字孪生中的应用 42
2.3 数据存储与管理 44
2.3.1 数据库技术 44
2.3.2 大数据平台 48
2.3.3 数据治理与安全 51
2.3.4 数字孪生系统的安全防护与风险应对 54
2.4 数字孪生的建模与仿真 56
2.4.1 物理模型与数学模型 56
2.4.2 仿真工具与平台 56
2.4.3 模型验证和优化 57
2.4.4 工业控制技术与数字孪生的融合方法 58
2.5 数字孪生的可视化与交互 59
2.5.1 可视化技术概述 59
2.5.2 虚拟现实与增强现实 61
2.5.3 交互设计与用户体验 62
2.6 数字孪生平台装卸 63
2.6.1 安装概念与环境要求 63
2.6.2 安装方法与流程 63
2.6.3 安装验证与问题处理 64
2.6.4 卸载原理与规范 64
2.6.5 装卸操作规范 64
2.7 数字孪生平台调试 65
2.7.1 离线模式下数字孪生平台调试方法 65
2.7.2 在线模式下数字孪生平台调试方法 65
2.7.3 数字孪生平台调试记录方法 66
2.7.4 数字孪生平台试运行方法 66
2.8 数字孪生平台联调联试 68
2.8.1 联合调试环境部署技术 68
2.8.2 联调联试程序开发技术 68
2.8.3 联调方法与问题处理规范 69
2.9 数字孪生平台维护 69
2.9.1 监测概念与实施方法 69
2.9.2 实时与定期监测机制 70
2.9.3 故障管理与分析体系 70
2.9.4 智能诊断与日志应用 70
2.9.5 数字孪生平台升级基础 71
2.9.6 数字孪生平台的升级策略与方法 71
2.9.7 数字孪生平台升级准备和处理 72
2.9.8 数字孪生平台维护报告编写 72
2.9.9 数字孪生平台升级日志管理 73
2.9.10 数字孪生平台升级与维护的关联 74
2.9.11 升级试运行测试与问题分析方法 75
2.9.12 故障分析与升级指导文件编制管理 76
第3章 数字孪生应用开发与实施操作 78
3.1 应用开发中的数据建模与虚实映射技术 78
3.1.1 多源异构数据采集技术 78
3.1.2 数字孪生模型导入与集成技术 80
3.1.3 虚实映射关系构建与维护技术 81
3.2 应用测试 81
3.2.1 测试环境搭建基础 81
3.2.2 数字孪生测试全流程方法与规范 84
3.2.3 数字孪生应用测试数据记录 85
3.2.4 数字孪生应用测试文档分析方法 85
3.2.5 数字孪生应用测试用例编制要求与方法 87
3.2.6 数字孪生应用测试文档分析与任务的常见问题及解决策略 88
3.2.7 数字孪生应用测试数据预处理方法 89
3.2.8 数字孪生应用测试数据统计与分类 90
3.2.9 数字孪生应用测试报告撰写指南 91
3.2.10 数字孪生应用测试数据的重要性与清洗流程 92
3.2.11 数字孪生测试方法与性能优化 93
3.2.12 数字孪生测试与安全策略 94
3.3 应用操作 96
3.3.1 运行前功能检查 96
3.3.2 模块加载与系统启动 97
3.3.3 运行控制与异常处理 97
3.3.4 操作优化与安全管理 98
3.3.5 数字孪生应用数据全生命周期管理 98
3.3.6 数字孪生应用操作问题收集、分类和汇总方法 100
3.3.7 数字孪生应用操作问题总结报告撰写方法 102
3.4 数字孪生应用操作监控与异常处理技术 103
3.4.1 操作监控工具选型要点 103
3.4.2 实时监控原理与方法 104
3.4.3 多模态监控策略与融合机制 104
3.4.4 异常预警机制与协同处置流程 105
3.4.5 操作审计与系统安全防护机制 105
3.5 应用控制和状态跟踪 106
3.5.1 数字孪生应用控制参数设定方法 106
3.5.2 数字孪生应用安全控制措施 107
3.5.3 数字孪生应用状态设定方法 107
3.5.4 数字孪生应用状态调控方法 108
3.5.5 数字孪生应用状态跟踪和判断方法 109
3.5.6 数字孪生应用状态记录报告撰写方法 110
第4章 ThingJS基本概念 112
4.1 ThingJS介绍 112
4.1.1 ThingJS简介 112
4.1.2 ThingJS的发展历史 113
4.2 ThingJS的架构与核心功能 114
4.2.1 ThingJS的架构 114
4.2.2 ThingJS的核心功能 115
4.3 ThingJS编辑器 118
4.3.1 ThingJS编辑器简介 118
4.3.2 界面与面板 119
4.4 ThingJS 1.0与ThingJS 2.0的区别 123
4.4.1 差异 124
4.4.2 ThingJS 2.0独占技术 126
4.5 开发与管理 128
4.6 低门槛、低代码 130
4.6.1 示例1：创建物体 131
4.6.2 示例2：灯光 133
4.6.3 示例3：下雪 135
第5章 场景搭建工具 137
5.1 森园区 137
5.1.1 森园区简介 137
5.1.2 森园区的特点 138
5.2 界面布局 139
5.2.1 菜单栏 139
5.2.2 工具栏 142
5.2.3 3D资源面板 143
5.2.4 3D搭建区 144
5.2.5 设置面板 147
5.2.6 信息提示栏 149
5.3 搭建实操——以校园为例 149
5.3.1 设置参考图 149
5.3.2 圈地绘制 150
5.3.3 墙体操作 155
5.3.4 铺地 159
5.3.5 道路绘制 160
5.3.6 水体 163
5.3.7 室外物体摆放 166
5.3.8 建筑创建 169
5.3.9 楼层创建 170
5.3.10 楼层编辑 171