1 命题背景
在城市管理、旅游、建筑、工业生产、农业生产等众多行业领域，数字孪生技术通过对物理系统的实时映射和模拟，实现优化决策、提高效率、降低成本等目标。数字孪生创新应用大赛基于行业的实际需求，借助数字孪生技术及其相关物联网、大数据、人工智能、云计算等技术的发展，探索数字孪生技术的新应用场景，推动数字孪生技术在各行业的深度应用，加速社会数字化转型进程。
本命题方向为“数字孪生”应用，要求应用目前流行的数字孪生及其相关技术，使用数字孪生主流软件或工具，设计一款直观且具有美感的数字孪生作品。
2 命题要求
1）本次竞赛主题需聚焦数字孪生技术的创新实践，包括但不限于以下场景：智慧文旅、智慧园区、智慧社区、智慧教育、智能制造、智慧农业、智慧交通等场景；
2）融合三维与二维可视化技术，直观、丰盈、灵动的表现数据展示之美；
3）建议采用轻量化引擎（如：WebGL）或工业级开发框架（如：Unity/Raydata）制作作品；
4）数据接口支持TCP、MQTT等主流协议接入实时数据流；
5）开发者提交的作品须为原创，获取、使用数据的手段须安全合法。
3 选题推荐
以下题目供参考，但不限于以下内容：
1.数字孪生-智慧园区/城市
1）利用三维建模技术，将整个园区/城市进行还原；
2）利用实时渲染技术生成场景画面；
3）利用多维数据对接技术，将业务系统动态、静态数据进行直观展示，为管理者提供决策依据。
图1 智慧园区
图2 智慧城市
2.数字孪生-智能制造/智慧工厂
1）利用三维建模技术，将工厂/生产流程中的每个环节进行可视化处理；
2）利用实时通信机制以及多维数据对接技术，将相关数据流、工程流等进行展示或控制。
图3 智慧工厂
图4 智能制造流程
3.数字孪生-智慧文旅
利用三维建模技术，实现景区的总体场景还原，利用可视化图（柱状图、圆环图、雷达图等）表实现业务数据展示，例如：
1）景区人员热力图；
2）热门景点分布；
3）游览路线规划；
4）景区人员画像；
5）景区安全态势。
图5 智慧文旅
4.数字孪生-智慧交通
利用三维建模技术，实现3D实景交通场景还原，利用可视化图（柱状图、圆环图、雷达图等）表实现业务数据展示，例如：
1）车辆实时状态；
2）公交站台分布；
3）车辆路线规划。
图6 智慧交通
图7 智慧停车
4 可视化套件及工具推荐
建议选用RayData、Unity3D、Unreal、Echarts、Thing.js、腾讯云图等软件或者工具，参赛者可根据自己的情况进行选择。
5 作品提交：
具体提交方式和提交时间，参见大赛官方网站通知。
6 评审参考
1）目标明确：本赛项主要聚焦可视化技能的实际应用，通过大赛让学生体验实际的数字孪生作品设计和创作过程，不断探索发现新的应用场景；
2）用户体验：用户的直观体验身临其境，场景效果和谐统一，并能体现团队设计理念；
3）性能高效可靠：功能实现技术运用得当，程序运行流畅，运行稳定可靠；
4）展示效果：能够将二、三维场景、信息进行有效的融合，直观、鲜活地体现场景的故事性和整体性，并具有一定美感；
5）作品整体性：作品在可视化内容的提炼、策划，数据界面的设计与搭建，内容模块化搭建与管理，视觉特定需求开发，GUI切换设计方案，菜单逻辑关系管理，多维度数据内容拼接等方面风格、内容、体系等各个维度整体性一致，协调统一；
6）作品创意：作品创意合理，既具有创新性也具有一定的适用性。
7 附录（学习网站）
RayData：https://www.raykite.com
Unity3D：https://www.unity3d.com/https://unity.com/
Unreal：https://www.unrealengine.com
Echarts：https://www.echartsjs.com/zh/index.html
Three.js：https://threejs.org
腾讯云图：https://cloud.tencent.com/product/tcv
山东省大学生软件设计大赛