数字孪生技术与实现(微课视频版计算机新形态实用教材)

本书首先介绍数字孪生 的基本知识，包括数字孪生 的概念、发展历史、体系架 构和应用场景。接着介绍实 现数字孪生所必需的几大关 键技术、目前国内外常见的 实现工具和数字孪生集成开 发平台。以实战项目作为案 例，融会贯通基本知识，引 导读者由浅入深地学习数字 孪生。随后选取ThingJS数 字孪生平台作为数字孪生的 开发平台，从ThingJS的基 本语法开始到场景模型的搭 建、数据可视化、数据对接 、场景数据的交互等进阶的 应用，由浅入深地进行介绍 ，最后通过实际的数字孪生 企业项目案例进行教学和实 践，展示了从需求分析、方 案设计到具体实现过程，让 学生对实现数字孪生项目的 全流程有更深入的理解。本 书示例代码丰富，实践性和 系统性较强，并配有视频讲 解，助力读者透彻地理解书 中的重点、难点。 本书适合初学者入门， 精心设计的案例对于工作多 年的开发者也有参考价值， 还可作为高等院校和培训机 构相关专业的教学参考书。

\"姚明菊，四川吉利学院讲师，四川省科技青年联合会会员，曾就职于诺基亚、华为、成都四方伟业等知名企业十余年，主要从事三维可视化、数字孪生、数据分析、移动通信、软件测试等领域的项目研发和科研工作。 罗小刚 ，四川吉利学院副教授，CMOOC联盟四川工作委员会理事委员，曾任西藏军区某部主任兼工程师、四川科技职业学院通识教育学院副院长。主要研究方向为计算机程序设计、计算机网络安全、大学计算机教育改革。 王小丽，四川吉利学院讲师，毕业于西华大学计算机科学与技术专业。主要教授“响应式网页设计与制作”“高级语言程序设计”“数据库原理与应用”等专业课程，主要研究方向为计算机系统结构。 李志远，四川吉利学院副教授、十佳教师，计算机科学与技术专业负责人，热爱编程，深信兴趣是学习的最大驱动力，从教20年来贯彻这一理念，深受学生喜爱。 彭波，北京优锘科技股份有限公司技术总监，拥有15年的全栈开发经验及10多年开发团队管理经验，ThingJS开发者生态负责人，主导数据中心可视化系统、消防数字化预案系统开发，获得“物联网3D可视化开发平台ThingJS 创新奖”“第十二届IOTE金奖”“优秀创新先锋：数据中心三维可视化管理系统”等奖项。 \"

第1章 数字孪生概述 1.1 数字孪生的概念 1.2 数字孪生的前世今生 1.2.1 数字孪生的萌芽 1.2.2 数字孪生概念的提出 1.2.3 数字孪生的发展现状 1.3 数字孪生体系架构 1.3.1 数字孪生的特征 1.3.2 数字孪生的系统架构 1.3.3 数字孪生的关键技术 1.3.4 数字孪生平台 1.4 数字孪生的应用场景 1.4.1 智能制造行业 1.4.2 石化行业 1.4.3 医疗保健行业 1.4.4 智慧城市 1.4.5 自动驾驶行业 本章小结 本章习题 第2章 数字孪生的关键技术 2.1 物联网技术 2.1.1 物联网的体系架构 2.1.2 传感器及应用技术 2.1.3 自动识别技术 2.1.4 无线射频识别技术 2.1.5 计算机控制技术 2.2 大数据技术 2.2.1 大数据的概念 2.2.2 大数据的特征 2.2.3 大数据的结构类型 2.2.4 大数据的关键技术 2.3 虚拟现实 2.3.1 虚拟现实的概念 2.3.2 虚拟现实系统的组成 2.3.3 虚拟现实的分类 2.3.4 虚拟现实的发展 2.3.5 虚拟现实的应用 2.4 模拟仿真 2.4.1 仿真概念与仿真技术 2.4.2 经典仿真技术 2.4.3 微观仿真技术 2.4.4 离散事件系统仿真 2.4.5 排队系统仿真 2.5 数字孪生模型 2.5.1 几何建模 2.5.2 物理建模 2.5.3 行为建模 2.5.4 六自由度 2.5.5 模型验证 本章小结 本章习题 第3章 数字孪生的实现平台和工具 3.1 数字孪生常用实现工具 3.1.1 Unity 3D 3.1.2 Unreal Engine 3.1.3 WebGL 3.2 数字孪生常用开发平台 3.2.1 ThingJS 3.2.2 WDP 3.2.3 木棉树 3.2.4 EasyV 3.2.5 数字孪生专用平台 本章小结 本章习题 第4章 ThingJS基础 4.1 入门 4.1.1 准备工作 4.1.2 第1个例程 4.1.3 场景加载 4.1.4 程序调试 4.2 ThingJS对象 4.2.1 几何体对象 4.2.2 模型对象 4.2.3 对象变换 4.2.4 对象样式 4.2.5 对象标记 4.2.6 对象查询 4.2.7 对象销毁 4.3 ThingJS中的摄像机 4.3.1 摄像机介绍 4.3.2 摄像机飞行 4.4 环境设置 4.4.1 背景设置 4.4.2 灯光设置 4.4.3 后期效果 4.5 ThingS中的事件 4.5.1 全局事件 4.5.2 对象事件 4.5.3 键盘事件 4.5.4 事件管理 4.6 建筑监控场景案例 4.6.1 创建项目结构 4.6.2 三维场景 4.6.3 二三维交互 本章小结 本章习题 第5章 ThingIS进阶 5.1 组件 5.1.1 组件的定义 5.1.2 组件的作用和生命周期 5.1.3 组件开发 5.2 预制件 5.2.1 预制件介绍 5.2.2 预制件开发 5.3 插件 5.3.1 插件介绍 5.3.2 插件开发 5.4 场景和层级 5.4.1 场量的概念和加载的意义 5.4.2 层级和层级切换 5.5 数据对接 5.5.1 数据对接介绍 5.5.2 数据对接接口 5.5.3 数据对接案例 5.6 界面展示 5.6.1 Marker 5.6.2 WebView 5.6.3 ECharts 5.6.4 Widget 5.6.5 CSS组件 5.7 人员定位场景案例 5.7.1 创建项目结构 5.7.2 加载场景 5.7.3 创建人员对象 5.7.4 创建人员标记 5.7.5 定位事件 5.7.6 人员行走 5.7.7 视角跟随 5.7.8 二三维交互 本章小结 本章习题 第6章 物联网设备对接 6.1 物联网通信技术 6.1.1 标准串行通信接口 6.1.2 无线通信技术 6.1.3 无线传感器网络 6.1.4 定位技术与卫星定位系统 6.2 人机交互技术 6.2.1 嵌入式系统简介 6.2.2 键盘接口技术 6.2.3 显示器接口技术 6.2.4 触摸屏接口技术 6.2.5 物联网API 6.3 物联网设备对接 6.3.1 物联网在数字孪生中的重要意义 6.3.2 物联网设备对接流程 6.4 物联网设备对接场景案例 6.4.1 设备管理场景解决方案 6.4.2 设备管理场景的实现 本章小结 本章习题 第7章 综合案例：汽车换电 7.1 汽车换电案例需求 7.2 汽车换电解决方案设计 7.3 开发准备 7.4 功能实现 7.4.1 全局设置 7.4.2 模型动画 7.4.3 泊车检查 7.4.4 电池拆卸 7.4.5 电池调度 7.4.6 电池安装 7.4.7 车辆驶离 本章小结 本章习题 第8章 综合案例：智慧校园 8.1 需求分析 8.2 解决方案设计 8.3 功能实现 8.3.1 开发准备 8.3.2 场景可视化 8.3.3 智慧安防 8.3.4 智慧节能 8.3.5 智慧教室 8.3.6 数据对接 本章小结 本章习题