客户问题

仿真项目往往不是从“缺少模型”开始，而是从“已有大量模型却无法直接用于仿真”开始。设计部门保存 CAD，内容团队使用 DCC 与游戏引擎资产，现场测绘产生点云和摄影测量成果，业务团队还积累了私有设备模型。资源分散在不同目录、格式和坐标约定中，视觉上可用，不等于能够进入物理仿真。

典型问题包括：

资源来源分散：CAD、DCC、游戏资产、点云、摄影测量成果和私有模型缺少统一目录与检索入口。
几何标准不一致：单位、坐标轴、原点、法线、拓扑、层级、枢轴和命名规则不同，导入后容易出现尺度错误、破面、穿模或层级丢失。
物理信息缺失：模型只有外观，没有质量、惯量、碰撞体、关节、摩擦、接触和约束信息，无法稳定参与动力学计算。
语义粒度不足：资产缺少类别、部件、功能与交互点描述，场景编排、传感器标注和自动化工具难以准确调用。
版本与依赖不可追踪：网格、纹理、材质、碰撞代理和脚本分别更新，使用方难以确认资产包是否完整、兼容或可复现。
实景重建难以复用：点云、摄影测量和 3DGS 可以还原现场外观，但仍需补齐尺度、几何代理、语义和物理属性，才能成为可交互的仿真资产。

客户需要的不是一个模型文件夹，而是一套把多源三维资源持续转化为标准仿真资产的基础环境。

方案总览

SimReady 物理仿真基础环境围绕“资源接入、资产治理、标准化加工、语义物理化、质量校验、标准发布”建立统一资产管线。

平台接入 CAD、DCC、游戏资产、点云、摄影测量与私有模型，对几何、纹理和空间表达进行标准化；通过 3DGS 与 Real-to-Sim 管线保留真实场景的视觉信息，并为需要交互和碰撞的对象补充可计算的几何代理；再为资产绑定类别、部件、质量、惯量、碰撞体、关节、物理材质、摩擦、接触、交互点和传感器响应等属性。

所有资产在发布前经过尺度、坐标、层级、穿模与稳定性校验，最终形成带清单、依赖、预览、版本和质量记录的标准资产包。资产包可被世界生成、场景编辑、物理仿真、传感器仿真和数据生产系统复用；绘卷作为下游应用之一，通过标准接口消费资产，而不承担基础资产治理职责。

系统架构

系统由六层组成，各层通过明确的数据契约衔接：

层级	主要职责	核心产物
多源资源接入层	接入 CAD、DCC、游戏资产、点云、摄影测量、3DGS 与私有模型	原始资源、来源记录、初始元数据
资产治理层	目录、标签、检索、版本、权限、依赖、预览与协同	可管理的资产条目与版本关系
几何与外观处理层	格式标准化、网格修复、LOD、纹理处理、切片与代理几何生成	统一几何、材质纹理与多级表达
语义与物理层	绑定类别、部件、质量、惯量、碰撞体、关节、摩擦、接触和交互属性	可理解、可交互、可计算的资产描述
SimReady 校验层	校验尺度、坐标、层级、穿模、支撑、碰撞与稳定性	校验结果、问题定位与修正记录
发布与服务层	打包、版本冻结、权限发布、接口分发与下游适配	标准资产包、清单、接口与验证报告

资产条目是系统中的最小治理单元。每个条目关联源文件、派生文件、纹理材质、碰撞代理、语义物理元数据、依赖关系、版本记录和校验结果。下游系统按资产标识和版本读取完整资产包，避免只拿到单个网格文件而遗漏关键依赖。

核心能力

1. 多来源资源库

平台统一接入和管理以下资源：

机械、车辆、机器人、建筑等 CAD 模型；
DCC 工具制作的网格、骨骼、动画、材质与纹理；
Unreal Engine、Unity 等游戏引擎资产及其层级关系；
激光扫描、移动测绘与其他方式产生的点云；
航拍或地面影像生成的摄影测量成果；
3DGS 等实景视觉表示；
企业内部设备、工装、场地与部件私有模型。

接入过程记录资源来源、授权范围、坐标与单位、采集或制作批次、文件校验值及关联项目，为后续追溯和权限控制提供依据。

2. 资产管理与协同

资产库提供目录、标签、属性筛选、全文检索和语义检索，支持按类别、部件、行业、空间尺寸、物理特征、适配引擎和使用状态定位资产。

版本系统同时管理源资源与派生产物，明确网格、纹理、材质、碰撞体、关节和元数据之间的依赖。权限可按团队、项目、资产类型和操作范围配置；在线预览、批注、对比和评审记录帮助建模、仿真与算法团队围绕同一资产条目协作。

3. 3DGS 与 Real-to-Sim

Real-to-Sim 管线将真实场地或对象转化为可复用的数字资产：

接入图像、视频、点云、相机参数和测绘控制信息。
完成坐标配准、尺度对齐、区域裁剪与视觉重建。
以 3DGS 保留复杂外观、光照细节和新视角表现。
为地面、墙体、设备和可交互对象生成或绑定网格与碰撞代理。
将静态背景、动态对象、可交互部件和传感器关注区域分层组织。
补充语义、物理和交互属性，并纳入统一版本管理。

3DGS 主要承担高保真视觉表达；碰撞、接触、关节和动力学仍由可计算的几何与物理代理承载。两类表示在同一坐标系和资产清单中关联，兼顾视觉还原与物理可用性。

4. 格式标准化与几何处理

标准化管线覆盖：

单位、坐标轴、原点、枢轴、变换和命名统一；
网格拓扑检查、法线修复、孔洞处理、退化面清理与非流形问题定位；
重复几何、隐藏几何和无效材质清理；
面向不同观察距离与算力预算生成 LOD；
纹理重采样、通道整理、材质归并与颜色空间规范化；
大场景空间切片、层级组织和流式加载索引；
为高精度视觉网格生成简化的碰撞体与仿真代理。

处理规则以可复用配方保存，同类资产可采用一致的加工参数，并保留源资源与派生产物的映射。

5. 语义与物理属性

SimReady 资产不只描述“长什么样”，还描述“是什么、由什么组成、如何运动、如何接触、如何被感知”。

语义属性：类别、子类别、部件、功能、状态、可操作区域和业务标签。
刚体属性：质量、质心、惯量张量、运动类型和重力设置。
碰撞属性：碰撞体类型、碰撞层、过滤规则、接触区域与安全间隙。
关节属性：关节类型、父子部件、轴向、限位、阻尼、驱动和初始状态。
物理材质：摩擦、恢复、密度、接触组合规则及表面特性。
交互属性：抓取点、连接点、装配点、操作点、通行区和禁入区。
传感器响应：可见光外观、反射与透明分类、LiDAR 或雷达相关表面描述，以及面向标注的语义与实例标识。

属性模板可按资产类别复用，并允许项目根据设备参数和试验要求覆盖。

6. SimReady 质量校验

资产发布前执行一组可重复的检查：

尺度、单位、坐标轴、朝向和原点是否符合约定；
层级、命名、部件关系和依赖是否完整；
网格、法线、材质、纹理和 LOD 是否可加载；
碰撞体是否缺失、过度简化或与视觉几何明显穿模；
关节轴、限位、父子关系和初始状态是否有效；
质量、质心和惯量是否与几何及运动方式匹配；
资产在静置、接触、堆叠或关节运动时是否保持稳定；
语义标识、交互点和传感器响应属性是否齐全；
标准资产包的文件、清单、依赖和校验值是否一致。

检查结果与资产版本绑定。问题可定位到具体部件、属性或依赖，修正后重新执行同一规则集。

7. 标准资产包

发布产物由视觉表达、物理表达和治理信息共同组成：

主资产文件及多级 LOD；
纹理、材质与 3DGS 视觉资源；
碰撞体、关节、物理材质与交互点；
语义、实例、部件与传感器响应元数据；
坐标、单位、层级和依赖清单；
预览图、在线预览配置与使用说明；
版本标识、文件校验值和质量校验报告；
面向指定仿真引擎或场景系统的适配描述。

标准资产包既可单独交付，也可通过资产服务按权限和版本供下游调用。

业务流程

资源盘点：梳理客户已有模型、点云、影像、资产目录、格式和授权范围。
标准定义：确定单位、坐标、命名、层级、LOD、纹理、语义、物理和验收规则。
批量接入：导入多源资源，建立资产条目、来源记录与初始版本。
几何加工：执行格式转换、网格修复、纹理处理、LOD、切片和代理生成。
实景转化：对真实场地或对象执行摄影测量、点云处理或 3DGS 重建，并完成尺度与坐标对齐。
语义物理化：绑定类别、部件、质量、惯量、碰撞体、关节、物理材质、交互点和传感器属性。
SimReady 校验：执行自动检查与仿真稳定性验证，记录并修正问题。
版本发布：冻结依赖与清单，生成标准资产包并按权限发布。
下游复用：世界生成、场景编辑、物理仿真、传感器仿真和数据生产系统按版本调用。

典型场景

给一批新零件训练机械臂抓取

一家做工业机械臂上下料的团队，要让机械臂学会抓取一批新零件。他们手里有零件的 CAD 图纸，但图纸只有形状，没告诉仿真“这个零件有多重、重心在哪、夹爪夹哪里不会滑、吸盘吸得住吸不住”。工程师只能凭经验一个个手动把这些参数填进仿真软件，填错了，仿真里抓得起来、真机上却抓空，来回返工。

我们把这些 CAD 零件批量转成“能直接放进仿真里干活”的模型：自动补齐重量、重心、可碰撞范围、能抓的位置和表面摩擦，并统一检查尺寸和朝向对不对、会不会互相穿模。

这样工程师不用再一个个手填参数，新零件原本要磨好几天的准备工作，变成照模板批量产出；仿真里的抓取更接近真机表现，减少“仿真能抓、真机抓不起来”的反复。

把真实巡检场地搬进仿真

一家做巡检机器人的团队，要在一座变电站里训练机器人自主导航。真实场地不可能天天让机器人进去反复试，更不可能把设备、障碍物搬来搬去做实验。他们用无人机绕着拍了一圈，得到一个“看着很像”的三维模型——可这个模型是个空壳，机器人在里面会直接穿墙而过，因为它没有“实体”。

我们把现场拍摄扫描的结果，重建成既保留真实外观、又真能挡住机器人的场地：地面、墙体、设备该挡的地方都挡得住，还分好哪些是固定背景、哪些是会移动的障碍。

于是去一次现场，就能反复用这块场地训练，省掉一次次进场、封场的麻烦；因为场地和真实环境几乎一模一样，算法从仿真搬到真机时“水土不服”更少。

同一套部件拼出多个机器人型号

一家做移动机器人的公司有好几个型号：换个底盘、加个机械臂、挪一下相机位置，就是一个新配置。如果每出一个新型号都要重新建模、重新把重量和尺寸参数填一遍，不但慢，还容易出现“这个型号的参数和那个型号对不上”的乱子。

我们把底盘、轮子、机械臂、传感器这些部件做成一套标准零件库，每个部件的重量、安装接口、传感器位置只需要标一次；要出新配置，像搭积木一样把部件拼起来就行。

新型号不用从头建模，直接复用已有部件，仿真环境的准备时间大幅缩短；而且所有型号的参数都来自同一个源头，不会互相打架。

交付形式

SimReady 私有资产库与资产管理服务；
多源资源导入、格式转换和批处理管线；
3DGS、点云与摄影测量 Real-to-Sim 工具链；
几何修复、LOD、纹理、切片和碰撞代理处理配方；
语义、物理、关节、交互点与传感器响应属性模板；
尺度、坐标、层级、穿模和稳定性自动校验规则集；
按项目整理的标准资产包、清单与质量报告；
面向场景系统、仿真引擎和数据平台的 API、SDK 或适配接口；
资产标准、命名规范、权限规则、版本流程与运维文档。

部署可采用企业内网、私有云或混合环境，资产源文件、私有模型和派生产物按客户权限体系管理。

客户价值

把存量资源变成仿真资产：复用既有 CAD、DCC、点云、影像和私有模型，减少重复建模。
统一跨团队语言：几何、语义、物理和传感器属性围绕同一资产条目协作，降低接口歧义。
提高场景复用效率：标准资产包可被不同场景、引擎和业务管线按版本调用。
降低集成返工：在资产发布前发现尺度、坐标、层级、穿模、关节和依赖问题。
支持可追溯交付：来源、加工配方、依赖、版本和校验结果完整关联。
连接真实与仿真：Real-to-Sim 成果同时具备视觉表达、空间尺度和物理交互基础。
形成长期资产基础设施：新增资源按同一标准进入资产库，项目成果沉淀为可治理、可复用的企业资产。