一种实时构建实训数字孪生模型的方法技术

本发明专利技术公开了一种实时构建实训数字孪生模型的方法，包括：通过通用型移动设备的惯性测量单元，利用Visual Inertial Odometry技术实时恢复目标物体的三维特征，得到目标物体的实际三维大小，并建立相应的三维网格模型；通过可微渲染器对三维网格模型进行纹理贴图渲染，得到带有纹理信息的三维网格模型；利用三维网格模型几何与纹理信息以及用户交互提供的感兴趣区域信息，构建图割算法中的代价函数，对三维网格模型中的所有面片进行判别，以去除三维网格模型的杂质；在实训工作中，通过实时拍摄采集目标物体，并通过一致性验证来判断是否检测到目标物体的缺失部分，若是，则对缺失部分建模，并映射到之前的三维网格模型中。该方法具有普适性、易用性及精确性的优点。

A method of real-time construction of training digital twin model

【技术实现步骤摘要】
一种实时构建实训数字孪生模型的方法
本专利技术涉及三维建模
，尤其涉及一种实时构建实训数字孪生模型的方法。
技术介绍
随着计算机软硬件技术的不断发展，增强现实、虚拟现实、混合现实的不断普及，三维建模的需求量正在呈指数级的增加，这对三维模型的速度、复杂度和真实感提出了新的要求。传统三维建模工具虽然日益改进，但构建比较复杂的、动态的三维模型依然是一件非常耗时的专业工作。现有主流三维建模主要以手工建模及图像点云建模方式实现。1)手工建模方式需要大量具备专业建模素质的人员进行创作，时间周期长，仿真度则根据从业人员能而参差不齐，创作周期长。2)图像点云建模方式则通过专业图像采集设备先进行图像采集，再运用超强算力的计算机和专业软件进行建模，该技术由于受到专业设备限制、算力限制，且成功精度不足等问题，这些建模技术一直未得到有效推广和大众化运用。随着虚拟现实、增强现实技术不断发展，而三维模型又是这些产品中的核心组成要素，所以，怎样快速的、精确的、实时的、动态的建模技术必将推进虚拟现实、增强现实的市场化、产业化进程，并服务于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时构建实训数字孪生模型的方法，其特征在于，包括：/n步骤1、通过通用型移动设备内置的惯性测量单元采集拍摄目标物体时的姿态信息，从而估算目标物体的三维特征，并利用Visual Inertial Odometry技术实时恢复目标物体的三维特征，得到目标物体的实际三维大小，进而建立相应的三维网格模型；/n步骤2、通过可微渲染器对三维网格模型进行纹理贴图渲染，得到带有纹理信息的三维网格模型；/n步骤3、利用三维网格模型几何与纹理信息以及用户交互提供的感兴趣区域信息，构建图割算法中的代价函数，对三维网格模型中的所有面片进行判别，以判别含有杂质的片面，并从三维网格模型中去除，获得优化后的三维网格...

【技术特征摘要】
1.一种实时构建实训数字孪生模型的方法，其特征在于，包括：
步骤1、通过通用型移动设备内置的惯性测量单元采集拍摄目标物体时的姿态信息，从而估算目标物体的三维特征，并利用VisualInertialOdometry技术实时恢复目标物体的三维特征，得到目标物体的实际三维大小，进而建立相应的三维网格模型；
步骤2、通过可微渲染器对三维网格模型进行纹理贴图渲染，得到带有纹理信息的三维网格模型；
步骤3、利用三维网格模型几何与纹理信息以及用户交互提供的感兴趣区域信息，构建图割算法中的代价函数，对三维网格模型中的所有面片进行判别，以判别含有杂质的片面，并从三维网格模型中去除，获得优化后的三维网格模型；
步骤4、在实训工作中，通过通用型移动设备实时拍摄采集目标物体，并通过一致性验证来判断是否检测到目标物体的缺失部分，若是，则对缺失部分采用步骤1～步骤3的方式建模，并映射到之前获得的优化后的三维网格模型中。


2.根据权利要求1所述的一种实时构建实训数字孪生模型的方法，其特征在于，所述通用型移动设备为智能手机或者平板电脑。


3.根据权利要求1所述的一种实时构建实训数字孪生模型的方法，其特征在于，所述惯性测量单元包括加速度计与陀螺仪。


4.根据权利要求1所述的一种实时构建实训数字孪生模型的方法，其特征在于，所述估算目标物体的三维特征的步骤包括：
步骤11、通过通用型移动设备；根据姿态信息计算每一个连续影像帧拍摄时的位置与旋转角度，同时抽取连续...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗军，张筱澍，杨卓，
申请(专利权)人：江西科骏实业有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36