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一、引言在《3DGS技術(shù)詳解（一）：3DGS如何融合動(dòng)態(tài)天氣與光照等環(huán)境因素？》文章中，我們系統(tǒng)梳理了3D高斯潑濺（3DGS）如何突破靜態(tài)重建的局限，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)天氣、移動(dòng)光源等復(fù)雜環(huán)境因素的建模與仿真。這標(biāo)志著3DGS已不再僅僅是“高保真場(chǎng)景重建工具”，而開(kāi)始具備承載真實(shí)世界多變性的潛力。然而，一個(gè)能夠以假亂真的視覺(jué)場(chǎng)景，對(duì)于自動(dòng)駕駛仿真、數(shù)字孿生等工業(yè)應(yīng)用而言，仍然只是起點(diǎn)。

回顧2025年，兩大仿真新技術(shù)快速走進(jìn)公眾視野，分別是世界模型（World Model）與3DGS（3D Gaussian Splatting，3D高斯潑濺）。關(guān)于世界模型，此前也寫了挺多科普文章，甚至發(fā)布了一些視頻效果，感興趣的小伙伴可以去搜了看看，本文就不展開(kāi)了。

它采用高斯分布建模離散點(diǎn)云，在屏幕空間進(jìn)行潑濺（splatting）操作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)三維場(chǎng)景的實(shí)時(shí)渲染。不同于 NeRF 使用體積積分的方式，3DGS 將空間中的顏色和密度建模為可渲染的高斯球體，渲染效率顯著提升。

而 3DGS 通過(guò)顯式建模方法，巧妙避開(kāi)了傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練中繁重的計(jì)算開(kāi)銷，訓(xùn)練速度大幅提升，渲染效率更高 。同時(shí)，3D 高斯點(diǎn)能夠捕捉場(chǎng)景中的每一處細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)高精度的三維重建，并且支持實(shí)時(shí)渲染。然而，3DGS 并非十全十美。在面對(duì)極為復(fù)雜的三維場(chǎng)景時(shí)，為了精準(zhǔn)還原每一處細(xì)節(jié)，可能需要海量的高斯點(diǎn)，這無(wú)疑會(huì)顯著增加計(jì)算負(fù)擔(dān)與內(nèi)存消耗。

二、3DGS1、3D高斯潑濺（3D Gaussian Splatting）3DGS采用三維高斯分布來(lái)表示場(chǎng)景中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，每個(gè)點(diǎn)用一個(gè)具有均值和協(xié)方差的高斯函數(shù)來(lái)描述。通過(guò)光柵化渲染高斯函數(shù)，從而生成逼真的3D場(chǎng)景圖像。 2、優(yōu)勢(shì) 優(yōu)勢(shì)訓(xùn)練時(shí)間短。 近似于實(shí)時(shí)的渲染。 提供高保真的輸出。

</p><p class="ql-align-justify">經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，神工坊構(gòu)建了一個(gè)基于開(kāi)源仿真求解器的風(fēng)電場(chǎng)陣列風(fēng)機(jī)功率快速預(yù)測(cè)應(yīng)用，并針對(duì)國(guó)家電網(wǎng)某實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行建模驗(yàn)證。該應(yīng)用作為風(fēng)電場(chǎng)數(shù)字孿生項(xiàng)目的重要子課題，入選國(guó)家電網(wǎng)促進(jìn)“雙碳目標(biāo)”重要展示應(yīng)用。

主論壇報(bào)告有：中國(guó)工程院院士譚建榮“數(shù)字設(shè)計(jì)與數(shù)字孿生：關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)”，哈爾濱工程大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)、電子政務(wù)建模仿真國(guó)家實(shí)驗(yàn)室主任蔡成濤“數(shù)字與智能船舶技術(shù)”，達(dá)索系統(tǒng)大中華區(qū)仿真技術(shù)總監(jiān)白銳“智慧化仿真驅(qū)動(dòng)數(shù)字孿生”，三一集團(tuán)副總經(jīng)理、數(shù)字孿生研究院院長(zhǎng)、仿真與數(shù)字孿生委員會(huì)主任郄永軍“仿真驅(qū)動(dòng)的工程裝備正向研發(fā)體系建設(shè)”，航天科工集團(tuán)北京仿真中心科技委副主任、中國(guó)仿真學(xué)會(huì)制造系統(tǒng)仿真專業(yè)委員會(huì)主任

經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，神工坊構(gòu)建了一個(gè)基于開(kāi)源仿真求解器的風(fēng)電場(chǎng)陣列風(fēng)機(jī)功率快速預(yù)測(cè)應(yīng)用，并針對(duì)國(guó)家電網(wǎng)某實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行建模驗(yàn)證。該應(yīng)用作為風(fēng)電場(chǎng)數(shù)字孿生項(xiàng)目的重要子課題，入選國(guó)家電網(wǎng)促進(jìn)“雙碳目標(biāo)”重要展示應(yīng)用。

主論壇報(bào)告有：中國(guó)工程院院士譚建榮“數(shù)字設(shè)計(jì)與數(shù)字孿生：關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)”，哈爾濱工程大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)、電子政務(wù)建模仿真國(guó)家實(shí)驗(yàn)室主任蔡成濤“數(shù)字與智能船舶技術(shù)”，達(dá)索系統(tǒng)大中華區(qū)仿真技術(shù)總監(jiān)白銳“智慧化仿真驅(qū)動(dòng)數(shù)字孿生”，三一集團(tuán)副總經(jīng)理、數(shù)字孿生研究院院長(zhǎng)、仿真與數(shù)字孿生委員會(huì)主任郄永軍“仿真驅(qū)動(dòng)的工程裝備正向研發(fā)體系建設(shè)”，航天科工集團(tuán)北京仿真中心科技委副主任、中國(guó)仿真學(xué)會(huì)制造系統(tǒng)仿真專業(yè)委員會(huì)主任

近年來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)加速創(chuàng)新，日益融入經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展各領(lǐng)域全過(guò)程，數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度之快、輻射范圍之廣、影響程度之深前所未有，正在成為重組全球要素資源、重塑全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、改變?nèi)蚋?jìng)爭(zhēng)格局的關(guān)鍵力量。軟件是新一代信息技術(shù)的靈魂，也是制造強(qiáng)國(guó)、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)和數(shù)字中國(guó)建設(shè)的關(guān)鍵支撐。

案例十三 二硫化鉬的拉曼散射 案例十四 磁化的等離子體、各向異性的液晶、手性介質(zhì)的仿真 案例十五 光學(xué)系統(tǒng)的連續(xù)譜束縛態(tài) 案例十六 片上微納結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)(特殊情況下，利用二維系統(tǒng)來(lái)有效優(yōu)化三維問(wèn)題

在實(shí)體建模時(shí)，螺栓頭部和無(wú)螺紋的螺桿形狀 規(guī)則，只有螺紋段形狀復(fù)雜。且螺栓頭部的六邊形結(jié) 構(gòu)是為了方便施加扭矩以及預(yù)緊螺栓設(shè)計(jì)的，對(duì)螺栓 松動(dòng)沒(méi)有影響，因此將螺栓頭部和螺母都簡(jiǎn)化成圓柱 體。通過(guò)“建模—分析—計(jì)算—結(jié)果分析比較—修改 模型”過(guò)程迭代，最終建立螺紋連接結(jié)構(gòu)的三維實(shí)體 模型[10]。

Richards[14]等人的實(shí)測(cè)模型進(jìn)行三維有限元建模，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿鐖D1。 按1∶1比例對(duì)實(shí)測(cè)模型進(jìn)行數(shù)值建模，數(shù)值風(fēng)場(chǎng)區(qū)域尺寸設(shè)置為60 m×30 m×30 m，滿足阻塞率≤3%的規(guī)定，具體模型如圖所示。湍流物理模型選用上節(jié)介紹過(guò)的SST k-ωˉ模型，流場(chǎng)入口速度設(shè)置為 .97 m/s， zb=1 m。在出口處采用完全發(fā)展出流邊界。