概要
想基于babylonjs+havok做一些生产线仿真的东西，所以研究一下物理引擎。
babylonjs之前支持的是cannon.js/oimo.js/ammo.js纯Javascript物理引擎。
到babylonjs v8.0之后，默认仅支持了havok物理引擎。havok采用WASM插件实现效果，性能比纯JS引擎高20倍。而且Havok引擎是免费的，无需额外付费。
经过研究发现塞尔达旷野之息、黑客帝国等游戏，均通过havok实现。
所以看起来havok应用到该场景，技术上肯定是没有问题的，如果有问题，那肯定是使用人的技术栈成熟度问题。
整体设计
技术设计
产线模拟仿真，主要通过离散事件仿真DES技术：
技术概念 ｜离散事件仿真（Discrete event simulation）
表达上采用Babylonjs+havok实现。
生产工艺流程通过babylonjs的Flow Graph System来实现。
详细设计
挖坑待填
附件知识扩展
离散事件仿真（DES）
工业产线仿真领域中，离散事件仿真（DES）是一种基于事件触发的动态建模方法，适用于分析生产系统中的离散状态变化（如机器故障、任务完成等）。结合B/S（Browser/Server）架构，DES的应用可显著提升远程协作和可视化管理的效率。以下是具体应用场景和技术实现：
1. DES在工业产线的核心应用
- 瓶颈分析：通过模拟事件队列（如机器加工时间、物料到达间隔），识别生产线动态瓶颈。
- 资源优化：评估设备、人力等资源的利用率，优化调度策略（如Simio软件的AI集成功能）。
- 动态排程：响应实时变化（如紧急订单），生成自适应生产计划。
- 数字孪生：构建虚拟产线模型，实现物理系统的实时监控与预测（如Plant Simulation的3D可视化）。
2. B/S架构下的DES实现
技术方案
- 前端：基于WebGL的3D渲染（如Unity3D或Three.js），支持浏览器端实时可视化生产线状态。
- 后端：采用Spring Boot等框架处理仿真逻辑，通过REST API与前端交互。
- 数据流：实时生产数据通过MQTT/WebSocket传输，驱动数字孪生模型同步更新。
优势
- 跨平台访问：用户可通过浏览器远程操作仿真模型，无需安装本地软件。
- 协同分析：多部门共享仿真结果，加速决策（如精益团队与生产规划协同）。
- 低成本部署：云服务器集中管理模型，降低硬件依赖。
3. 典型工具与案例
- Plant Simulation：支持DES与B/S集成，用于汽车产线物流优化。
- Simio：结合AI的DES工具，提供基于Web的排程甘特图。
- WebGL系统：自定义产线编辑与JSON持久化，实现轻量化数字孪生。
4. 挑战与趋势
- 实时性：B/S架构需平衡网络延迟与仿真精度。
- 数据安全：云端模型需加密传输与存储。
- 扩展性：模块化设计支持多工厂仿真协同（如数字孪生集群）。
通过B/S架构，DES在工业仿真中的灵活性和协作效率显著提升，成为智能制造的核心技术之一。
常见仿真方式
工业产线仿真模型除了离散事件仿真（DES）外，还包括以下几种类型：
- 系统动力学仿真（System Dynamics, SD）
用于分析宏观系统的长期行为，如经济系统和生态系统，适用于生产线的动态过程分析，如生产节拍、库存变化等。 - 多主体仿真（Agent-Based Modeling, ABM）
通过模拟个体（如设备、人员）的行为和交互，研究复杂系统的整体行为，适用于生产线中设备调度、人员协作等场景。 - 连续仿真（Continuous Simulation, CS）
关注生产过程中的连续变化，如温度、压力等物理量的动态变化，适用于化工、冶金等流程工业。 - 场仿真（Field Simulation）
对物理场（如应力应变场、温度场、流场、电磁场等）进行仿真，适用于工艺仿真（如铸造、焊接等）。 - 工艺仿真（Process Simulation）
通过对工艺机理（如切削、热处理）的模拟，判断工艺实施的可行性和效果，涉及材料学、传热学等科学计算。 - 装配仿真（Assembly Simulation）
利用图形图像学技术模拟装配过程，验证装配可行性和工艺效率。 - 数控加工仿真（CNC Simulation）
通过图像干涉原理校验数控程序的安全性和加工结果的正确性。 - 物流仿真（Logistics Simulation）
评估物流系统（如仓储、运输）的整体能力，优化物料流动和资源配置。 - 组织仿真（Organizational Simulation）
模拟实体组织的行为和活动规律，解决任务积压、返工等问题。 - 混合仿真（Hybrid Simulation）
结合DES、SD和ABM等多种方法，适用于复杂系统的全面分析（如AnyLogic支持的多范式建模）。
这些仿真方法可根据具体需求单独或组合使用，例如：
- 流程工业：常用连续仿真和场仿真。
- 离散制造业：DES与ABM结合优化设备调度。
- 工艺优化：工艺仿真与场仿真结合。
相关工具包括FlexSim（3D DES）、AnyLogic（多范式）、Arena（DES）、Plant Simulation（高精度工业仿真）等
