Senior Digital Twin & 3D Platform Architect（高级数字孪生与三维平台架构师）

Career Area:

Technology, Digital and Data

Job Description:

Your Work Shapes the World at Caterpillar Inc.

When you join Caterpillar, you're joining a global team who cares not just about the work we do – but also about each other.  We are the makers, problem solvers, and future world builders who are creating stronger, more sustainable communities. We don't just talk about progress and innovation here – we make it happen, with our customers, where we work and live. Together, we are building a better world, so we can all enjoy living in it.

主要职责

·         负责数字孪生引擎、数字孪生服务、场景软件开发工具包、地图与图层软件开发工具包及跨端集成方式的整体架构，定义平台边界、模块分层、稳定接口、插件机制、运行时配置、版本兼容和演进路线。

·         基于 C++、Cesium Native 等技术建设三维地理空间能力，支持 3D Tiles、地形、glTF、栅格图层、坐标转换、相机控制和空间查询，并面向 Linux、Windows、Android、iOS 及 Web 场景提供分层能力。

·         设计场景图、图层、对象、材质、标注、拾取、相机控制和业务叠加层接口，根据目标平台合理集成 Vulkan、OpenGL、Metal 或合作渲染层，并建立可维护的渲染抽象边界。

·         设计3D Tiles、实时对象与3D/4D Gaussian Splatting融合的混合数字孪生架构：以3D Tiles/地形/glTF承载可管理的基础空间与语义资产，以实时对象层承载车辆、设备、任务、轨迹、告警等结构化动态状态，以3DGS/4DGS承载重点作业区域的静态与动态高保真现实表达，并建立统一坐标系、时间轴、遮挡/深度关系、图层组合和版本管理机制。

·         与地图、测绘、Reality Capture、后台和现场团队建立资产生成、验证、发布和回滚流程，使平台可以持续接收矿区变化而不是依赖一次性离线制作。

·         接入车辆、设备、任务、轨迹、告警、交通、道路状态和智能体叠加信息，形成实时世界状态表达，并定义动态对象更新、时间同步、状态插值、消息丢失、网络延迟、历史回放和一致性策略。

·         提供标准化应用程序接口和软件开发工具包，使客户端团队无需掌握底层图形渲染细节即可组合场景、地图和业务图层；向 Flutter 等客户端框架提供稳定的原生视图、外部函数接口和平台桥接方案。

·         处理原生视图集成中的表面与纹理合成、手势与焦点、生命周期、渲染线程、帧同步、崩溃隔离和图形处理器资源共享等工程问题。

·         提供面向移动端和轻量终端的二维/二点五维或服务端降级表达，避免所有终端都加载完整三维场景。

·         负责细节层次、空间索引、视锥裁剪、实例化、异步加载、图形处理器/中央处理器/内存/纹理/缓存和网络流式加载等性能优化，建立目标硬件与场景的性能预算和兼容矩阵。

·         建设崩溃、图形处理器错误、资源泄漏、驱动差异、场景损坏和网络异常的诊断与恢复机制，保证工业终端长期运行。

·         研究并工程化应用3D/4D Gaussian Splatting、摄影测量、点云及其他新型现实场景表达技术，重点探索其在装载区、破碎站、道路施工区及高风险作业区域的静态与动态高保真数字孪生、历史回放和远程作业场景中的应用，并综合评估数据采集、时空同步、压缩、流式传输、渲染性能、更新成本、边缘部署可行性、可维护性和开源许可。

·         建立软件开发工具包文档、示例、测试场景、性能基准、兼容性测试、版本发布和问题支持机制，并与客户端、运营中心、仿真、智能体、地图、后台、用户体验及边缘平台团队共同推动平台采用。

任职要求

·         计算机科学、软件工程、计算机图形学、地理信息系统、测绘、数字媒体、自动化或相关专业本科及以上学历。

·         8年以上三维图形、地理空间平台、数字孪生、游戏/仿真引擎或大型可视化平台经验，具有平台级架构、核心模块开发和生产交付经验。

·         精通 C++，深入理解计算机图形学、坐标变换、相机模型、渲染管线、纹理、网格、空间数据结构和图形处理器资源管理。

·         理解3DGS/4DGS动态场景表示与传统地理空间/语义孪生的差异，能够设计3D Tiles、实时对象和4DGS共同运行的混合架构，包括统一坐标、时间同步、深度/遮挡融合、流式加载、回放和降级策略。

·         具有 Cesium Native、CesiumJS、3D Tiles、OpenGL、Vulkan、Metal、WebGL/WebGPU、Unreal、Unity 或类似三维平台中的一种或多种深度实践。

·         熟悉地理空间数据、坐标系与投影、地形、道路网络、点云、摄影测量、GeoJSON、OpenDRIVE 等常见数据形式。

·         具有大规模场景性能优化经验，包括细节层次、空间索引、分块/流式加载、实例化、缓存、异步资源管理和大量动态对象更新。

·         具备跨平台原生集成和软件开发工具包设计能力，理解 C 接口、外部函数接口、线程模型、生命周期、输入系统和渲染表面集成。

·         具备优秀的系统架构和工程化能力，能够定义稳定接口、版本兼容、性能预算、测试策略、诊断机制及长期技术演进。

·         具备良好的跨团队技术领导力和中英文沟通能力，可与客户端、后台、地图、测绘、仿真、用户体验、边缘和现场团队协作。

优先考虑

·         具有自动驾驶、智能矿山、工业数字孪生、工程机械、机器人、智慧城市或大规模地理空间应用经验。

·         有 Cesium Native + C++、CesiumJS、3D Tiles 或自研三维地理空间引擎的生产经验。

·         具有 Linux/Windows/Android/iOS 多平台图形应用或 Flutter 原生视图/外部函数接口集成经验。

·         具有 RK3588、嵌入式图形处理器、工业终端或边缘设备上的 Vulkan/OpenGL 性能调优经验。

·         具有点云、摄影测量、3D Gaussian Splatting、4D Gaussian Splatting、Reality Capture 或矿山三维资产生产管线经验，理解动态高斯表示、时空同步、动态场景重建及实时渲染的基本原理与工程约束。

·         具有实时数字孪生、历史回放、事件时间线、仿真可视化或大规模动态对象同步经验。

·         熟悉图形驱动兼容性、开源软件许可、第三方渲染组件治理及跨版本兼容管理。

 

Posting Dates:

November 4, 2026 - December 3, 2026

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