基于WebGL实现企业生产三维可视化的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于WebGL实现企业生产三维可视化的方法及装置，采集企业空间数据，根据企业空间数据进行三维建模，在web浏览器页面对三维模型进行渲染，为建筑模型、设备模型、物资模型分别设置与之相应的监控对象，并根据监控对象的实时监控结果对建筑模型、设备模型、物资模型的标签进行实时更新；在监测到用户点击某一设备模型或者悬停在其上方后，向用户展示该设备的设备运行数据。本发明专利技术能够通过三维可视化的方式，将企业的生产活动展现在场景中，快速的检索和定位厂房、设备、物资相对厂区的位置；模拟生产真实的生产环境，用户可以快速发现和定位告警区域，通过动画、声光效果展现设备的数据异常或发生的报警，更直观地反应企业生产状况。

Method and Device of Realizing Three-dimensional Visualization of Enterprise Production Based on WebGL

The invention discloses a method and device for realizing three-dimensional visualization of enterprise production based on WebGL, collects enterprise spatial data, builds three-dimensional model according to enterprise spatial data, renders three-dimensional model on Web browser page, sets corresponding monitoring objects for building model, equipment model and material model respectively, and carries out building model according to real-time monitoring results of monitoring objects. The labels of type I, device model and material model are updated in real time. After monitoring the user clicking on a device model or hovering over it, the running data of the device is displayed to the user. The invention can quickly retrieve and locate the location of factory buildings, equipment and materials relative to the factory area through three-dimensional visualization; simulate the real production environment, users can quickly find and locate the alarm area, and display the data abnormality or alarm of equipment through animation and acoustooptic effect, so as to more intuitively reflect the enterprise. Production status.

【技术实现步骤摘要】
基于WebGL实现企业生产三维可视化的方法及装置
本专利技术涉及三维可视化的
，尤其涉及基于WebGL实现企业生产三维可视化的方法及装置。
技术介绍
随着信息技术在各领域的广泛应用，三维可视化技术在企业安全生产过程中占有越来越重要的地位。传统的企业安全生产监控管理系统，以各种传感器数据和视频数据采集设备为依托，实现对企业生产过程的实时监测数据采集、分析和图形界面展现，虽然为企业安全生产信息建设提供了检测监控手段，但描述企业生产的场景是搭建在二维图形上的，展现过于简单、抽象，不能够展现真实的生产场景。WebGL是一种在网页上显示三维图形的技术，使用它可以在浏览器里更流畅地展示三维场景，并且可以采用真实场景、真实比例、真实色彩的三维效果。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供基于WebGL实现企业生产三维可视化的方法及装置，旨在解决现有技术描述企业生产的场景搭建在二维图形上，展现过于简单、抽象，不能够展现真实的生产场景的问题。本专利技术的目的采用以下技术方案实现：一种基于WebGL实现企业生产三维可视化的方法，包括：采集步骤，采集企业空间数据；所述企业空间数据包括厂区数据、厂房数据、车间数据、设备数据、物资数据、人员位置数据；建模步骤，根据企业空间数据进行三维建模，生成三维模型；所述三维模型包括建筑模型、设备模型、物资模型、人员模型；所述建筑模型包括厂区模型、厂房模型、车间模型；渲染步骤，在web浏览器页面对三维模型进行渲染；标识步骤，为三维模型中的建筑模型、设备模型、物资模型添加标签；为建筑模型、设备模型、物资模型分别设置与之相应的监控对象，并根据监控对象的实时监控结果对建筑模型、设备模型、物资模型的标签进行实时更新；查看步骤，在监测到用户点击某一设备模型或者悬停在某一设备模型上方后，向用户展示该设备的设备运行数据；所述设备运行数据包括当前运行数据和/或历史运行数据。在上述实施例的基础上，优选的，所述标签以圆柱几何体的形式展示，实现圆柱几何体的闪光动画效果：所述圆柱几何体的高度为建筑模型的高度，并且，intensity＝(abs(sin(vUv.x*10.0+time))+abs(cos(vUv.x*40.0+time*1.75))+abs(sin(vUv.x*15.11-time*2.3)))/3.0；mask＝cos((vUv.y-0.5)*3.14)*cos((vUv.x-0.5)*3.14)；gl_FragColor＝vec4(baseColor*intensity,mask*intensity)；式中，intensity为光源强度，在UV映射上，随坐标不同和时间不变进行变化；abs为绝对值函数；sin为正弦函数；cos为余弦函数；time为动画刷新频率；vUv.x为着色器顶点在UV映射中的橫坐标，vUv.y为着色器顶点在UV映射中的纵坐标，且vUv.x和vUv.y的取值范围为0-1；mask为遮罩；baseColor为输入的标签颜色值；gl_FragColor为输出的颜色值；绘制整个圆柱几何体，并设置圆柱几何体的位置中心为建筑模型的中心点。在上述任意实施例的基础上，优选的，还包括告警步骤：为建筑模型和/或设备模型设置若干种气体浓度告警阈值；实时监测建筑模型和/或设备模型的气体浓度；如果某一种或多种气体浓度超过与之相应的气体浓度告警阈值，则以颜色闪烁的动画效果向用户进行告警提示。在上述实施例的基础上，优选的，所述以颜色闪烁的动画效果向用户进行告警提示，具体为：计算每个建筑模型和/或设备模型的中心点；定义精灵对象Sprite是一个永远面向相机的平面，用来加载纹理；定义精灵材质SpriteMaterial；在材质中定义map属性为加载建筑图片或设备图片的对象；定义时间步长timeStep＝0.03；在材质中定时更新透明度opacity值来实现告警时的闪烁效果：更新后的opacity值为原opacity值+timeStep，且当opacity值大于1或小于0时，timeStep＝-1。在上述任意实施例的基础上，优选的，还包括状态展示步骤：为设备模型分别设置与在线状态、离线状态相应的颜色；实时监测设备是否在线；根据监测结果更新设备模型的颜色，使得：设备在线时设备模型的颜色为与在线状态相应的颜色；设备离线时设备模型的颜色为与离线状态相应的颜色。在上述实施例的基础上，优选的，还包括漫游步骤：在监测到用户点击某一标签后，以该标签所在的位置作为目标位置，将人员模型从当前位置移动到目标位置。一种基于WebGL实现企业生产三维可视化的装置，包括：采集模块，用于采集企业空间数据；所述企业空间数据包括厂区数据、厂房数据、车间数据、设备数据、物资数据、人员位置数据；建模模块，用于根据企业空间数据进行三维建模，生成三维模型；所述三维模型包括建筑模型、设备模型、物资模型、人员模型；所述建筑模型包括厂区模型、厂房模型、车间模型；渲染模块，用于在web浏览器页面对三维模型进行渲染；标识模块，用于为三维模型中的建筑模型、设备模型、物资模型添加标签；为建筑模型、设备模型、物资模型分别设置与之相应的监控对象，并根据监控对象的实时监控结果对建筑模型、设备模型、物资模型的标签进行实时更新；查看模块，用于在监测到用户点击某一设备模型或者悬停在某一设备模型上方后，向用户展示该设备的设备运行数据；所述设备运行数据包括当前运行数据和/或历史运行数据。在上述实施例的基础上，优选的，还包括告警模块，用于：为建筑模型和/或设备模型设置若干种气体浓度告警阈值；实时监测建筑模型和/或设备模型的气体浓度；如果某一种或多种气体浓度超过与之相应的气体浓度告警阈值，则以颜色闪烁的动画效果向用户进行告警提示。在上述任意实施例的基础上，优选的，还包括状态展示模块，用于：为设备模型分别设置与在线状态、离线状态相应的颜色；实时监测设备是否在线；根据监测结果更新设备模型的颜色，使得：设备在线时设备模型的颜色为与在线状态相应的颜色；设备离线时设备模型的颜色为与离线状态相应的颜色。在上述任意实施例的基础上，优选的，还包括漫游模块，用于：在监测到用户点击某一标签后，以该标签所在的位置作为目标位置，将人员模型从当前位置移动到目标位置。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术公开了基于WebGL实现企业生产三维可视化的方法及装置，采集企业空间数据，根据企业空间数据进行三维建模，生成三维模型，在web浏览器页面对三维模型进行渲染，为三维模型中的建筑模型、设备模型、物资模型添加标签；为建筑模型、设备模型、物资模型分别设置与之相应的监控对象，并根据监控对象的实时监控结果对建筑模型、设备模型、物资模型的标签进行实时更新；在监测到用户点击某一设备模型或者悬停在某一设备模型上方后，向用户展示该设备的设备运行数据。本专利技术能够通过三维可视化的方式，使厂区、厂房、设备、物资的分布更准确和直观，用户可以快速的检索和定位厂房、设备、物资相对厂区的位置；通过三维可视化的方式，可以模拟生产真实的生产环境，用户可以快速发现和定位告警区域，做出快速响应。由此，本专利技术将企业的生产活动展现在场景中，实现生产过程中的设备、重要物资的实时精确定位，通过动画、声光效果展现设备的数据异常或发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于WebGL实现企业生产三维可视化的方法，其特征在于，包括：采集步骤，采集企业空间数据；所述企业空间数据包括厂区数据、厂房数据、车间数据、设备数据、物资数据、人员位置数据；建模步骤，根据企业空间数据进行三维建模，生成三维模型；所述三维模型包括建筑模型、设备模型、物资模型、人员模型；所述建筑模型包括厂区模型、厂房模型、车间模型；渲染步骤，在web浏览器页面对三维模型进行渲染；标识步骤，为三维模型中的建筑模型、设备模型、物资模型添加标签；为建筑模型、设备模型、物资模型分别设置与之相应的监控对象，并根据监控对象的实时监控结果对建筑模型、设备模型、物资模型的标签进行实时更新；查看步骤，在监测到用户点击某一设备模型或者悬停在某一设备模型上方后，向用户展示该设备的设备运行数据；所述设备运行数据包括当前运行数据和/或历史运行数据。

【技术特征摘要】
2018.10.26 CN 20181125912271.一种基于WebGL实现企业生产三维可视化的方法，其特征在于，包括：采集步骤，采集企业空间数据；所述企业空间数据包括厂区数据、厂房数据、车间数据、设备数据、物资数据、人员位置数据；建模步骤，根据企业空间数据进行三维建模，生成三维模型；所述三维模型包括建筑模型、设备模型、物资模型、人员模型；所述建筑模型包括厂区模型、厂房模型、车间模型；渲染步骤，在web浏览器页面对三维模型进行渲染；标识步骤，为三维模型中的建筑模型、设备模型、物资模型添加标签；为建筑模型、设备模型、物资模型分别设置与之相应的监控对象，并根据监控对象的实时监控结果对建筑模型、设备模型、物资模型的标签进行实时更新；查看步骤，在监测到用户点击某一设备模型或者悬停在某一设备模型上方后，向用户展示该设备的设备运行数据；所述设备运行数据包括当前运行数据和/或历史运行数据。2.根据权利要求1所述的基于WebGL实现企业生产三维可视化的方法，其特征在于，所述标签以圆柱几何体的形式展示，实现圆柱几何体的闪光动画效果：所述圆柱几何体的高度为建筑模型的高度，并且，intensity＝(abs(sin(vUv.x*10.0+time))+abs(cos(vUv.x*40.0+time*1.75))+abs(sin(vUv.x*15.11-time*2.3)))/3.0；mask＝cos((vUv.y-0.5)*3.14)*cos((vUv.x-0.5)*3.14)；gl_FragColor＝vec4(baseColor*intensity,mask*intensity)；式中，intensity为光源强度，在UV映射上，随坐标不同和时间不变进行变化；abs为绝对值函数；sin为正弦函数；cos为余弦函数；time为动画刷新频率；vUv.x为着色器顶点在UV映射中的橫坐标，vUv.y为着色器顶点在UV映射中的纵坐标，且vUv.x和vUv.y的取值范围为0-1；mask为遮罩；baseColor为输入的标签颜色值；gl_FragColor为输出的颜色值；绘制整个圆柱几何体，并设置圆柱几何体的位置中心为建筑模型的中心点。3.根据权利要求1或2所述的基于WebGL实现企业生产三维可视化的方法，其特征在于，还包括告警步骤：为建筑模型和/或设备模型设置若干种气体浓度告警阈值；实时监测建筑模型和/或设备模型的气体浓度；如果某一种或多种气体浓度超过与之相应的气体浓度告警阈值，则以颜色闪烁的动画效果向用户进行告警提示。4.根据权利要求3所述的基于WebGL实现企业生产三维可视化的方法，其特征在于，所述以颜色闪烁的动画效果向用户进行告警提示，具体为：计算每个建筑模型和/或设备模型的中心点；定义精灵对象Sprite是一个永远面向相机的平面，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡文杰，李睿智，任建顺，
申请(专利权)人：苏州百卓网络技术有限公司，通鼎互联信息股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32