Ein Digitaler Zwilling in Unity für eine 1:87-Modellwelt mithilfe von maschinellen Lernverfahren

Abstract

Digitale Zwillinge sind virtuelle Repräsentationen realer Systeme, Objekte oder Umgebungen, die dazu dienen, eine Verbindung zwischen der physischen und der digitalen Welt herzustellen. Dadurch können Simulationen und Analysen durchgeführt werden, um das Verhalten des realen Gegenstücks vorherzusagen, zu optimieren oder zu verbessern, ohne die physischen Komponenten zu beeinträchtigen. Diese Arbeit befasst sich mit der Realisierung eines digitalen Zwillings einer Modellwelt in Unity, wobei Gebäude und Fahrzeuge dargestellt werden. Durch die Integration der Objekterkennung mit Hilfe von YOLOv8 können Gebäude und Fahrzeuge erkannt und im digitalen Zwilling dargestellt werden. Die Arbeit umfasst den Aufbau eines geeigneten Datensatzes, das Training und die Aufbereitung der Objekterkennung sowie die Implementierung in Unity. Die Ergebnisse zeigen, dass der digitale Zwilling in der Lage ist, Gebäude und Fahrzeuge mit der richtigen Farbe und Ausrichtung in der realen Welt korrekt zu erkennen und in der virtuellen Umgebung darzustellen.

Digital twins are virtual representations of real systems, objects or environments that serve to create a link between the physical and digital worlds. This allows simulations and analysis to be performed to predict, optimize, or improve the behavior of the realworld counterpart without affecting the physical components. This work addresses the realization of a digital twin of a model world in Unity, representing buildings and vehicles. By integrating object detection using YOLOv8, buildings and vehicles can be recognized and represented in the digital twin. The work includes the construction of a suitable dataset, the training and preparation of the object detection, and the implementation in Unity. The results show that the digital twin is able to correctly detect buildings and vehicles with the correct color and orientation in the real world and display them in the virtual environment.