用户故事｜“数字智能化人机环境设计创新与智造”课题组：“校研企”联合培养的新范式

在工业设计与智能制造深度融合的时代浪潮中，数字孪生正在从“锦上添花”的展示工具，演变为连接创意、工程与生产的核心纽带。

然而，对于大多数设计类院校和企业而言，三维可视化、数字孪生、虚实交互这些概念，往往被等同于“需要写代码”“需要专业游戏引擎”“需要组建昂贵的开发团队”这是一道难以跨越的技术门槛。

“数字智能化人机环境设计创新与智造”课题组，用一套行之有效的“校研企”联合培养方案，给出了另一种答案。

01

从工业设计到数字孪生：“降维”技术迁移

王洋教授是“数字智能化人机环境设计创新与智造”课题组的组长，同时也担任多家技能类、工科类高校的客座教授。他的工作室长期深耕工业设计、增材制造与数字孪生领域，服务的客户涵盖智能硬件、智慧园区、智能制造（机器人）等多个方向。

“客户的需求已经变了。”王教授说，“以前甲方要的是产品效果图、宣传动画；现在他们要的是'能走进去看的三维场景'——设计行业里管这叫'三维UI交互设计'。”

汽车内饰能不能实时换材质？工厂产线能不能在虚拟环境里提前走一遍？智慧园区的设备状态能不能在三维场景里点一下就看到？这些需求，传统工业设计的工具链（Rhino、KeyShot、PS、AE）根本接不住。

过去，团队接到这类项目，只能走“外包路线”：用Unity的VR插件做交互，搭配PR和AE做后期合成，多软件协同效率极低。“一个项目要对接三四个软件，模型导来导去，改了模型要重新渲染、重新合成，沟通成本太高了。”

转机出现在2025年底。王教授在B站学习时偶然接触到CIMPro孪大师，同时朋友公司也在使用这款软件并向他推荐。“第一印象是——这不就是给设计师用的数字孪生工具吗？”

02

为什么是CIMPro？三个理由说服团队

课题组对市面上的数字孪生开发工具做过一轮系统调研。Unity、UE这些游戏引擎确实强大，但学习曲线陡峭——要掌握C#、蓝图、材质系统、光照烘焙，一个工业设计师没有半年根本下不来。而且这些工具本质上是为游戏开发的，不是为工业设计和数字孪生场景设计的。

CIMPro孪大师打动团队的理由，可以归纳为三点：

第一：上手容易，零代码

这是决定性因素，工业设计师不需要学编程，拖拽式操作、可视化配置，两三天就能上手搭场景。可以更多的把精力放在设计创意和交互逻辑上，而不是被代码卡住。

第二：出效果快

CIMPro孪大师基于自研PiCIMOS图形引擎，支持PBR材质系统与实时渲染。设计师导入模型后，材质、光照、环境效果所见即所得，不需要像传统流程那样“渲染→合成→修改→重渲”反复折腾。

第三：全流程覆盖

平台支持从模型导入、场景编辑、UI图表设计、数据对接到最终发布的全流程。一次开发，可以输出EXE独立程序、Web链接等多种形式，适配不同交付场景。

“对我们这种以工业设计和增材制造为核心业务的团队来说，CIMPro是一个真正的'设计友好型'工具。”王教授总结道。

03

从一个人到一群人：构建校研企新模式

课题组的一个显著特点，是“产学研用”一体化的运作模式。团队不仅承接商业项目，更重要的是将项目经验转化为教学内容，反哺高校人才培养。

在多家技能类和工科类高校的客座教学中，王教授将CIMPro孪大师引入了课堂。学生不需要掌握复杂的编程语言，只需了解工业设计的基本逻辑和三维建模基础，就能在CIMPro中快速搭建数字孪生场景。

具体路径是这样的：

工业设计+建模+渲染

学生用Rhino、SolidWorks完成产品建模，导出FBX或OBJ格式，直接拖入CIMPro场景。平台完美继承模型的层级结构和材质属性。

智能硬件+智慧园区

在CIMPro中导入智能硬件产品模型，绑定传感器数据，实现虚实联动；或在园区三维场景中布置监控点位、设备状态看板。

智能制造+机器人

导入机器人模型，通过CIMPro的孪生体编辑器定义关节运动逻辑，制作设备拆解动画、装配流程演示。

第增材+减材+UI可视化看板

用CIMPro的UI编辑器拖拽生成数据看板，展示设备的运行参数、加工进度、质量数据。最终将所有模块整合为一个完整的数字孪生应用，一键打包交付。

“这套流程覆盖了从概念设计到工程落地的全链路。”王教授说，“学生在一个平台上就能完成过去需要五六款软件才能做的事，学的东西更聚焦，出来就能用。”

04

比赛与转化：用项目验证方法

课题组这套“校研企”联合培养方案，已经在多个场景中得到验证。

技能大赛方面，课题组指导学生利用CIMPro孪大师平台开发数字孪生应用，参与多项国家级和省级技能竞赛。零代码的特性让学生能够快速上手，将设计创意转化为可交互的三维作品，在比赛中形成差异化优势。

科研成果转化方面，课题组将真实商业项目中的数字孪生应用沉淀为可复用的教学案例和行业模板。学生在项目中积累的经验和作品，既是个人能力的证明，也是课题组方法论迭代的依据。

学生使用CIMPro孪大师独立制作的成果截图

学生使用CIMPro孪大师独立制作的成果截图

“我们做的每一个商业项目，最后都会变成一个教学案例。”王教授说，“学生在真实项目中学习，在比赛中验证，在课题中沉淀——这是一个正向循环。”

05

价值：让设计师重新成为数字孪生的主角

在与王洋教授的交流中，一个清晰的认知浮现出来：数字孪生不该只是程序员的专属领域。

传统的数字孪生开发，重度依赖游戏引擎编程能力，工业设计师、产品经理、业务专家被排除在开发流程之外。而CIMPro孪大师这样的零代码平台，让设计师可以重新成为数字孪生应用的主导者——他们负责理解需求、设计场景、定义交互，平台负责技术实现。

从工业设计到数字孪生，从一个人到一个课题组，从商业项目到教学案例——“数字智能化人机环境设计创新与智造”课题组的探索，正在为“校研企”联合培养提供一条可复制、可推广的新路径。

而CIMPro孪大师，正是这条路径上那个“让设计回归设计”的关键工具。

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