基于VR的数字孪生智慧城市平台

研究中心：海洋工程装备与技术研究中心

项目负责人：尹振宇

成果简介

      基于VR 的数字孪生智慧城市平台是使用Unity3D引擎开发的一款沉浸式VR展示平台。该平台通过整合GIS地理信息系统、BIM建筑信息模型和IoT物联网数据，构建了高度仿真的虚拟城市环境。平台采用URP渲染管线，实现了真实的光照和材质表现，并结合物理的天气系统（如雨雪、昼夜和季节变化），为用户提供沉浸式的城市漫游体验。此外，平台还能实现实时交通流量模拟与可视化，例如通过3D数据仪表盘展示城市运行数据，将其转化为直观的立体图表。用户可以通过手柄实现交互式数据面板操作，直接查询各类城市指标、查看建筑的信息并操作城市的设施，最后通过佩戴对应的设备以实现在虚拟场景的漫游功能。

技术优势

      在三维建模与渲染方面，采用程序化建模技术，实现城市场景的高效构建与高精度呈现；在交互体验方面，配备全功能VR交互系统，支持六自由度移动，提供沉浸式的操作环境；同时，平台具有良好的开放性与扩展性，能够灵活对接各类智慧城市管理系统。这些技术优势共同支撑起一个高效、精准且易于使用的数字孪生城市解决方案。

应用市场

      在城市规划与管理领域，可为政府部门提供可视化决策支持，用于城市设计评审、土地开发评估和基础设施规划；在智慧交通方向，支持交通流量仿真、道路优化设计和公共交通规划，助力缓解城市拥堵问题。

发展规划

      计划在未来两年内开发支持多人同时在线的VR协作模式，构建可交互的虚拟城市，并增加手势识别与语音交互功能，以降低操作门槛。在此基础上完成智慧园区、交通管理等六个典型应用场景的解决方案，逐步形成初步的商业化模式，推动数字孪生与元宇宙的深度融合，尽可能将日常生活中涉及的城市功能进行数字化开发并落地应用。

知识产权

      PolyU 100%

合作模式

      联合地方政府共建"城市大脑"示范工程，提供数字孪生平台年度订阅服务，并共同  申报国家重点研发计划项目，通过构建多层次、多维度的合作网络，推动形成“政府引导、市场主导、社会参与”的可持续发展生态。

团队介绍

      研发团队由土木及环境工程、建筑设计和软件开发等领域的专业人才组成，成员包括尹振宇教授、张宁博士、王翔博士在内的多名博士及薛香铄、黄旭麟、施增豪等软件开发人员，形成了一个多学科交叉的高效协作团队。通过持续的技术创新与跨学科合作，团队致力于将前沿研究成果转化为实用工具，满足实际工程需求。通过构建城市"数字镜像"，实现规划-建设-管理全周期数字化，使决策效率提升40%以上，数字孪生正在重塑社会发展范式，其价值不仅体现在经济效益，更在于构建了虚实融合的新型社会形态。随着技术演进，数字孪生将持续释放变革潜能，为人类应对城市化挑战、实现可持续发展提供关键支撑。

联系方式

张宁 ning-cee.zhang@polyu.edu.hk