La definizione di gemelli digitali urbani è troppo vaga, quindi è importante creare un quadro più chiaro che tenga conto dei diversi tipi di gemelli digitali urbani disponibili.

Non tutti i gemelli digitali sono uguali e ognuno presenta caratteristiche e capacità, punti di forza e di debolezza, nonché casi d’uso appropriati e inappropriati.

Darrel Ronald, fondatore di Spatiomatics, ha proposto una nuova tassonomia dei Digital Twin Urbani, suggerendo di classificare questi prodotti prima in base alla loro funzionalità principale (il caso d’uso), poi in base alla piattaforma tecnologica utilizzata. Questa tassonomia potrebbe applicarsi anche ad altri settori come l’architettura o la produzione, ma è stata specificamente pensata per le città e i progetti di sviluppo urbano.

Le principali funzionalità possono essere raggruppate in 5 tipologie:

•     Digital Twin da modellare
•     Digital Twin di scenario
•     Digital Twin computazionale
•     Digital Twin operativo
•     Digital Twin esperienziale

Le piattaforme tecnologiche possono essere invece raggruppate in 4 tipologie:

• Progettazione assistita da computer (CAD)
• WebGIS
• Sistema Informativo Geografico (GIS)
• Gioco

Il BIM non è stato incluso in questo elenco perché, se pur protagonista nella realizzazione di gemelli digitali degli edifici, non è ancora molto utilizzato per la riproduzione di sistemi urbani più ampi. Vediamo in dettaglio i diversi tipi di gemelli digitali urbani.

Digital Twin da modellare
È il tipo più comune di gemello digitale urbano perché fornisce funzionalità di base e flussi di lavoro comuni al software CAD tradizionale. Questi possono essere basati sulla tecnologia CAD (in esecuzione principalmente sui computer desktop) o sulla tecnologia Web GIS. Questi prodotti supportano principalmente la modellazione manuale del progetto con automazioni in background. In alcuni casi gli input parametrici e gli algoritmi di generazione dei moduli sono esposti in modo che sia più interattivo.

Digital Twin di scenario
La maggior parte di questi scenari urbani gemelli si basa sulla tecnologia GIS o Web GIS. A causa delle loro origini GIS e fonti di dati, si tratta in particolare di geometria e analisi 2D, con alcuni prodotti che lavorano su una migliore integrazione 3D. A causa delle loro origini GIS, tendono a implementare strumenti e analisi geospaziali.

Digital Twin computazionale
Gli Urban Computational Twins includono flussi di lavoro di progettazione computazionale che si integrano completamente nella piattaforma software McNeel di Rhino 3D e Grasshopper 3D. È possibile integrare tutti i metodi di progettazione computazionale, progettazione generativa, progettazione evolutiva e una quantità infinita di flussi di lavoro di progetto personalizzati sviluppati dai team di progettazione di tutto il mondo.

Digital twin operativo
I gemelli operativi urbani tendono ad essere costruiti con piattaforme tecnologiche GIS o di gioco. Il loro scopo principale è monitorare le risorse urbane in tempo reale sulla base dei dati dei sensori dell’Internet of Things (IoT) sovrapposti a un modello urbano. Questi software non sono destinati a essere strumenti di modellazione, calcolo o pianificazione di scenari. Sono per lo più strumenti di gestione degli elementi costruiti. I gemelli operativi sono molto comuni negli edifici (ad esempio impianti di produzione, stadi sportivi, nodi di trasporto, ecc.) e meno per gli ambienti urbani. In genere contengono molte informazioni sia in termini di geometria che di dati.

Digital Twin esperenziale
I gemelli digitali esperienziali sono abbastanza nuovi sul mercato poiché sono completamente basati su piattaforme tecnologiche di gioco che solo di recente hanno iniziato a essere utilizzate per un uso applicativo più generale. Sono utilizzati per creare un’esperienza più “realistica” di un ambiente urbano che è particolarmente utile per la comunicazione delle parti interessate (ad esempio la comunicazione con una comunità non tecnica interessata da un progetto). Allo stesso modo, questi gemelli spesso consentono di fare sia esperienza VR che AR di uno sviluppo urbano. Questi sono molto utili per valutare gli scenari di sviluppo e progettazione.