在实时3D虚拟世界代表真实世界的范围内的实时3D虚拟对象的双向实时3D交互操作制造技术

描述了一个实现实时3D虚拟副本与现实对象之间的双向交互操作的系统与方法。该系统包括一个持续的虚拟世界系统，此系统包括一个数据结构，其中代表一个现实对象的至少一个实时3D虚拟副本，此副本被储存在服务器上并在其上进行计算；通过网络，借助在服务器上所储存以及计算的持续虚拟世界系统，至少一个相对应的现实对象连接到实时3D虚拟副本；同时，至少一个用户设备借助网络，通过在服务器上所储存以及计算的虚拟世界系统连接到现实对象。进行虚拟选择，并在随后在实时3D虚拟副本上所作的修改的影响会引起在现实对象上的一个实时对应效果。同样地，在现实对象上的一个或多个所作的修改的影响会引起在实时3D虚拟副本上的一个实时对应效果。

Bidirectional real-time 3D interactive operation of real-time 3D virtual objects in real-time 3D virtual world representing the real world

This paper describes a system and method to realize two-way interactive operation between real-time 3D virtual copy and real objects. The system includes a continuous virtual world system, which includes a data structure, in which at least one real-time 3D virtual copy representing a real object is stored on the server and calculated; through the network, with the help of the continuous virtual world system stored and calculated on the server, at least one corresponding real object is connected to the Real time 3D virtual copy; meanwhile, at least one user device is connected to the real object through the virtual world system stored and calculated on the server through the network. The influence of virtual selection and subsequent changes on the real-time 3D virtual copy will cause a real-time corresponding effect on the real object. Similarly, the effect of one or more changes made on the real object will cause a real-time corresponding effect on the real-time 3D virtual copy.

【技术实现步骤摘要】
在实时3D虚拟世界代表真实世界的范围内的实时3D虚拟对象的双向实时3D交互操作
本公开的范围大致与计算机系统有关，特别是与实现实时3D虚拟副本与现实对象的双向交互操作的系统与方法有关。
技术介绍
目前，例如制造业，军事以及汽车等行业受益于可以实现对所涉及的不同对象进行被动与主动管理的控制技术。例如，在一个生产过程中的多个对象通常通过在工作站里的计算机来进行远程管理。最近，这些工作站已经从固定计算机升级到移动设备，这些设备提供了更加用户友好和灵活的人机界面。然而，虽然可以从工作站看到以及管理大部分感兴趣的对象，但是与这些对象之间的交互仍然不能以一个自然的方式进行。例如，用户体验包括几个按钮，这些按钮可以使用户对对象进行操作，但是需要涉及比较多数量的控制按钮，这样就会显得繁琐。此外，对感兴趣的真实元素所发生的更改可能无法完全同步，使对进行有效监视和管理可能所需要的大多数细节包括在内。不同元素之间的合作明显地只限制在减少数量的对象中，在许多的情况下，将要求较大数量的人与人之间的交互。另外，例如增强现实以及虚拟现实等的数字现实技术为需要控制技术的应用程式提供机会，没有完全地应用在有效管理的执行方面。因此，需要开发有关的系统和方法，与现实对象以及在其之间实现一个更加同步的通讯与交互。
技术实现思路
此
技术实现思路
总结的目的是要以简单的方式介绍一系列的概念，同时对这些概念进行详细的描述。本总结不旨在确认所要保护的主题的关键特征，也不旨在协助确定所要保护的主题的范围。本公开提供了一个系统与方法，实现通过界面利用现实对象的一个精确的虚拟副本，与现实对象并在其之间实现一个自然控制以及实时的基于3D的交互，同时通过直接对现实对象的控制，实现对虚拟副本的一个同步的控制。在本公开中，术语“现实对象”是指任何可以与网络连接的，以及以物理方式进行远程控制，修改或者设置的物理对象，设备或者机器。在一些实施例中，一个现实的对象从多个资源处接收传感信息。在一些实施例中，现实对象可以通过网络在物联网排列中通讯地互相连接或者连接到其他设备，同时在此排列中，这类设备被称为物联网设备。精确的虚拟副本是指现实对象的实时3D虚拟副本，同时其可以与现实对象进行同步，包括相同或者近乎相同的物理属性以及包含通过共享的数据点的现实世界位置与方向的现实世界的坐标。例如，对实时3D虚拟副本的直接操纵有利于实时远程管理多个工业机器或者车辆。例如，对工业机器的直接操纵有利于一个过程管理员或者机器操作员要求一个实时，持续更新的模块来显示以及管理系统的所有对象。这对现实对象以及实时3D虚拟副本在这里是指虚拟孪生，虚拟现实对，或者现实虚拟对。在所公开的系统和方法中的另外的应用程序可以由通过数字现实所提供的实时3D虚拟副本实现，这样会改变用户针对现实世界的概念，例如增强现实，虚拟现实或者合并现实。本公开的系统与方法有利于在不同的复杂程度中进行操作管理，例如在一个工厂或者家，一个社区，一个城市，一个国家，甚至以上级别。本公开的另外用途与好处将在本
技术实现思路
总结以及在以下详细的说明中所使用的不同的实施例中显得更加明显。实现现实对象以及相对应的3D实时虚拟副本的双向实时3D交互操作系统包括一个持续的虚拟世界系统，此系统包括一个数据结构，其中代表至少一个相对应的现实对象的至少一个实时3D虚拟副本，一个持续的虚拟世界系统被储存在服务器上并在其上进行计算；至少一个相对应的现实对象借助网络，通过储存在服务器并在其上计算的持续虚拟世界系统，通讯并持续地连接到至少一个实时3D虚拟副本；同时，至少一个用户设备通过网络，借助储存在服务器并在其上进行计算的持续的虚拟世界系统，通讯并持续地连接到一个或以上的现实对象。通过多个传感机制，至少一个实时3D虚拟副本与至少一个相对应的现实对象进行同步，提供多个在至少一个现实对象以及至少一个实时3D虚拟副本之间可以共享的数据点。另外，至少一个实时3D虚拟副本的虚拟物理属性以及虚拟世界坐标回应所对应的一个或以上的现实对象的物理属性与现实世界坐标。多个传感机制可以是物联网传感机制的结合，提供在虚拟现实对之间所共享的多个数据点。在通过适合的界面，影响在至少一个实时3D虚拟副本或者相应的现实对象上的一个或以上的改变的同时，服务器可以以实时或非实时的方式，通过虚拟世界操纵现实世界管理的指令。服务器然后将那些经过处理的指令发送到相应的目标现实对象或者相应的实时3D虚拟副本。更具体一点，虚拟地选择3D虚拟副本，然后通过至少一个用户设备在相应的现实对象上所产生的实时对应效果，产生对实时3D虚拟副本上的一个或以上的改变。同样地，在现实对象上的一个或以上的改变会导致在实时3D虚拟副本上的实时相应的效果。根据本公开的一个方面，对现实对象以及实时3D虚拟副本的操纵的方向是双向的，例如，数据与指令的生成是用户与至少一个实时3D虚拟副本交互的结果，以便控制相应的现实对象，或者是对象操作员与至少一个现实对象的交互而在相应的实时3D虚拟副本上产生直接影响的结果。然而，在需要现实对象之间进行协作的情况下，例如控制以及管理无人机，无人驾驶汽车，机器人，城市里的建筑物(例如用于互相通讯的虚拟建筑物管理员)，机器以及计算机视觉应用程序，个人助理，视频游戏等，交互可以在实时3D虚拟副本本身之间产生，作为人工智能，小组分析，模拟以及情境计算的结果。根据一个实施例，操纵至少一个实时3D虚拟副本或者相应的至少一个现实对象会产生情境数据上的改变，影响虚拟现实对，其中在情境数据里的改变会影响实时与至少一个实时对象相对应的3D虚拟副本之间的关系。在本公开中所使用的术语“情境”或者“情境数据”是指与实时3D虚拟副本的直接或间接环境相关的数据，以及其相应的现实对象，包括现实对象所在的环境中的其他对象。在本公开中，情境会进一步划分为微观情境以及宏观情境。微观情境是指直接围绕在现实对象所附加的情境，例如任何的人，对象或者直接影响现实世界元素的条件。微观情境可以包括直接包围以及影响一个现实对象的环境中例如3D图像数据，3D几何，3D主体，3D传感数据，3D动态对象，视频数据，音频数据，文本数据，时间数据，元数据，优先级数据，安全数据，位置数据，光数据，温度数据，以及服务质量等的数据。宏观情境是指现实对象的间接或离其较远的情境环境。宏观情境可以从多个微观情境由服务器衍生出来，产生更全面的系统信息，例如一个工厂目前的效率，空气质量，气候改变程度，公司效率，交通程度，城市效率，国家效率等。宏观情境会根据特定的机器学习功能以及目标，包括本地水平(例如办公室或者工厂)，社区水平，城市水平，国家水平，或者甚至星球水平，进行考虑与计算。因此，根据特定的机器学习功能与目标，相同的现实世界元素数据以及微观情境数据可以衍生出不同类别的宏观情境。在一些实施例中，网络可以是一个蜂窝网络，同时应用多种技术，包括全球演进(EDGE)，通用分组无线业务(GPRS)，全球移动通信系统(GSM)，互联网协议多媒体子系统(IMS)，通用移动电信系统(UMTS)等，以及任何其它适用的无线媒体，例如微波接入(WiMAX)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一个可以实现实时3D虚拟副本与现实对象之间的双向交互操作的系统，此系统包括：/n一个持续的虚拟世界系统，包括一个数据结构，其中代表至少一个相应的现实对象的至少一个实时3D虚拟副本，其中，持续的虚拟世界系统被储存在一个服务器上并在其上进行计算，此服务器包括储存器以及至少一个处理器；/n通过网络，借助在服务器上储存以及计算的持续虚拟世界系统，至少一个相对应的现实对象通讯并持续地连接到至少一个实时3D虚拟副本；以及/n通过网络，借助在服务器上所储存以及计算的持续虚拟世界系统，至少一个用户设备通讯并持续地连接到至少一个相对应的现实对象；其中，至少一个实时3D虚拟副本通过多个传感机制与至少一个相对应的现实对象进行同步，提供在至少一个现实对象与至少一个相对应的实时3D虚拟副本之间共享的多个数据点，同时至少一个实时3D虚拟副本的虚拟物理属性与虚拟现实世界坐标与至少一个所相对应的现实对象的物理属性以及现实世界坐标相对应。/n

【技术特征摘要】
20180524 US 62/676,1241.一个可以实现实时3D虚拟副本与现实对象之间的双向交互操作的系统，此系统包括：
一个持续的虚拟世界系统，包括一个数据结构，其中代表至少一个相应的现实对象的至少一个实时3D虚拟副本，其中，持续的虚拟世界系统被储存在一个服务器上并在其上进行计算，此服务器包括储存器以及至少一个处理器；
通过网络，借助在服务器上储存以及计算的持续虚拟世界系统，至少一个相对应的现实对象通讯并持续地连接到至少一个实时3D虚拟副本；以及
通过网络，借助在服务器上所储存以及计算的持续虚拟世界系统，至少一个用户设备通讯并持续地连接到至少一个相对应的现实对象；其中，至少一个实时3D虚拟副本通过多个传感机制与至少一个相对应的现实对象进行同步，提供在至少一个现实对象与至少一个相对应的实时3D虚拟副本之间共享的多个数据点，同时至少一个实时3D虚拟副本的虚拟物理属性与虚拟现实世界坐标与至少一个所相对应的现实对象的物理属性以及现实世界坐标相对应。


2.根据权利要求1所述的系统，其中虚拟地选择实时3D虚拟副本并且此后通过所述至少一个用户设备引起在所述实时3D虚拟副本上的一个或以上的改变，从而导致在至少一个相对应的现实对象上的实时对应效果。


3.权利要求1的系统中，对在至少一个现实对象上所作的修改的影响会导致在相对应的实时3D虚拟副本上的实时对应效果。


4.权利要求1的系统中，操纵至少一个实时3D虚拟副本或者相对应的至少一个现实对象会在现实对象的情境数据上衍生一个变化，并影响虚拟现实对。


5.权利要求1中的系统，两个或以上的用户通过网络共享持续的虚拟世界系统。


6.权利要求1的系统中，同步过程包括向实时3D虚拟副本提供反馈信息，目的是增强实时3D虚拟副本，以及提供相应的现实对象的物理属性，同时同步过程可以通过相应的实时3D虚拟副本，应用虚拟传感器，虚拟资源或者其组合来增强一个或以上的现实对象。


7.权利要求1的系统中，在实时3D虚拟副本上或者在现实对象上的改变包括一个旋转运动，平移运动，一个或多个行为的选择，一个或多个行为的编程，或者一个或多个参数的配置，或其组合。


8.权利要求1的系统中，为了管理相对应的现实对象，服务器进一步被设置，应用人工智能算法以及小组分析，目的是同时以及自动地管理或协助一个用户管理多个实时3D虚拟副本，同时，根据一个或以上在相应的现实对象之间所产生的一个相对应的合作的目标，人工智能算法进一步实现在实时3D虚拟副本之间的合作与互动。


9.权利要求1的系统中，储存器进一步被设置，用于储存在持续虚拟世界系统里的事件，同时突发事件检测模块会使用事件的有关数据检测以及回放有关的事件，用于进一步的审查。


10.一个可以实...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰瓦特·耶尔利，
申请(专利权)人：明日基金知识产权控股有限公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡;LU