清华五道口：中国数字孪生行业研究报告（2024年）

本报告为行业图谱研究之计算机科学系列中的课题：中国数字孪生行业研究报告。

根据技术复杂性，数字孪生分为五个等级，目前正处于由数字经济、工业互联网的发展、政策支持、技术进步及市场需求增长等因素驱动的快速成长阶段。数字孪生的关键技术主要包括建模、渲染和仿真三大方面。建模技术通过3D扫描、参数化建模和逆向工程等方法创建物理实体的数字模型，代表软件有SolidWorks、CATIA等。渲染技术则通过基于物理的渲染（Physically Based Rendering, PBR）、实时渲染和云渲染等手段实现逼真的视觉效果，主流平台有Unreal Engine、Unity等。仿真技术利用有限元分析（Finite Element Analysis, FEA）、多物理场耦合和实时仿真等方法模拟实体行为，主要软件包括ANSYS、ABAQUS等。以上技术需要计算机图形学、计算机辅助设计（Computer-Aided Design, CAD）、计算机辅助工程（Computer-Aided Engineering, CAE）和物理仿真等领域的协同，工业软件巨头如Siemens、Dassault、Autodesk等和GPU厂商如Nvidia、AMD等正在推动数字孪生技术的发展，未来这些技术的融合将驱动数字孪生走向成熟。

数字孪生行业的主要参与者分为技术服务商和集成方案供应商。技术服务商包括计算机集成制造（Computer Integrated Manufacturing, CIM）、建筑信息模型（Building Information Modeling, BIM）、可视化平台厂商等，而集成方案供应商则包括运营商和互联网大厂。技术、业务和资源三方面共同构成了数字孪生厂商的竞争壁垒。随着技术的发展，数字孪生面临的挑战主要包括商业模式的成熟度、技术支持的高要求、缺乏统一的标准体系以及数据能力的不完善。