工业数字孪生三维可视化系统、方法及介质技术方案

本发明专利技术提供了一种工业数字孪生三维可视化系统、方法及介质，包括：对象三维模型建立模块：以三维模型方式展现生产及运营场景，对场景进行不同视角的在线渲染，以三维动画实时模拟对象运动过程以及对象位置移动轨迹；数据展示和交互模块：对三维模型进行不同维度的筛选，对三维场景模拟和数据交互进行可视化展现。本发明专利技术使用三维模型模拟现实场景，可以完整呈现工业生产及运营场景下的实时情况，比传统图形化展示更加直观，可对对象模型进行不同角度的展示、放大缩小、查看内部结构等操作，全方位无死角查看对象及现场情况。方位无死角查看对象及现场情况。方位无死角查看对象及现场情况。

【技术实现步骤摘要】
工业数字孪生三维可视化系统、方法及介质


[0001]本专利技术涉及计算机
，具体地，涉及一种工业数字孪生三维可视化系统、方法及介质。

技术介绍

[0002]目前，现有专利保护的方案中只提出了数字孪生概念，将数据标注在图形上。然而在实际的业务场景中，数据即时性与准确性要求较高，对复杂的对象并不能提供直观的展示。所以要求我们基于三维建模，扩展更多符合业务场景的三维可视化平台，以协助更高效的管控需求。
[0003]专利文献CN209086741U(申请号：CN201821873036.0)公开了一种应用于工业生产的数字孪生系统，基于工业化的智能生产系统而设置，包括依次连接的现场控制设备、物联网装置、数字孪生设备，且数字孪生设备的控制信号输出端通过控制总线连接现场控制设备，形成闭环。。该专利以数字孪生的方式进行数据展现，只能将数据标注在图形上，未涉及对象三维建模，动画模拟等功能。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种工业数字孪生三维可视化系统、方法及介质。
[0005]根据本专利技术提供的工业数字孪生三维可视化系统，包括：
[0006]对象三维模型建立模块：以三维模型方式展现生产及运营场景，对场景进行不同视角的在线渲染，以三维动画实时模拟对象运动过程以及对象位置移动轨迹；
[0007]数据展示和交互模块：对三维模型进行不同维度的筛选，对三维场景模拟和数据交互进行可视化展现。
[0008]优选的，运用Blender三维建模技术，按照实际对象进行三维建模，对模型进行不同视角的展现及交互。
[0009]优选的，运用Three.js前端框架，根据不同数据要求筛选对象三维模型，并进行数据可视化展现。
[0010]优选的，通过三维实时渲染引擎与PLC采集数据集成，实现作业现场与中控大屏双向同步联动。
[0011]优选的，运用web图形库与Blender三维建模技术，对三维模型进行实时渲染，以适配多种终端设备。
[0012]优选的，结合PLC实时数据，采用基于位置服务，以动画的形式实时模拟对象自身运动过程以及在场景中位置的变化，与现实场景保持一致，以实现数字孪生。
[0013]优选的，所述数据展示和交互模块包括：通过图表组件，展示对象的实时数据和运营数据，包括对象状态、故障报警、生产数据和点检数据的信息，并进行包括增删改查的交互操作。
[0014]根据本专利技术提供的工业数字孪生三维可视化方法，包括：
[0015]对象三维模型建立步骤：以三维模型方式展现生产及运营场景，对场景进行不同视角的在线渲染，以三维动画实时模拟对象运动过程以及对象位置移动轨迹；
[0016]数据展示和交互步骤：对三维模型进行不同维度的筛选，对三维场景模拟和数据交互进行可视化展现。
[0017]优选的，运用Blender三维建模技术，按照实际对象进行三维建模，对模型进行不同视角的展现及交互；
[0018]运用Three.js前端框架，根据不同数据要求筛选对象三维模型，并进行数据可视化展现；
[0019]通过三维实时渲染引擎与PLC采集数据集成，实现作业现场与中控大屏双向同步联动；
[0020]运用web图形库与Blender三维建模技术，对三维模型进行实时渲染，以适配多种终端设备；
[0021]结合PLC实时数据，采用基于位置服务，以动画的形式实时模拟对象自身运动过程以及在场景中位置的变化，与现实场景保持一致，以实现数字孪生；
[0022]所述数据展示和交互模块包括：通过图表组件，展示对象的实时数据和运营数据，包括对象状态、故障报警、生产数据和点检数据的信息，并进行包括增删改查的交互操作。
[0023]根据本专利技术提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0025](1)本专利技术使用三维模型模拟现实场景，可以完整呈现工业生产及运营场景下的实时情况，比传统图形化展示更加直观，可对对象模型进行不同角度的展示、放大缩小、查看内部结构等操作，全方位无死角查看对象及现场情况；
[0026](2)本专利技术根据不同维度的筛选条件，对对象模型进行显示或隐藏，更加清晰地呈现对象的位置、状态等信息，点击模型可查看该模型的实时数据和运营数据，包括对象状态、故障报警、生产数据、点检数据等信息，以及进行增删改查等交互操作，提供更直观、更全面的交互体验；
[0027](3)本专利技术结合硬件设备，根据对象实时数据的变动，以动画的形式实时模拟对象本身运动的过程和在场景中位置的变动，与现实场景保持一致，方便监控对象运动轨迹和进行调度操作，并提供在线实时监控画面，便于查看场景真实画面。
附图说明
[0028]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0029]图1为本专利技术系统结构示意图；
[0030]图2为工业数字孪生三维可视化截图；
[0031]图3为不同角度的可视化展示图；
[0032]图4为三维场景放大的可视化展示图；
[0033]图5为根据对象的不同维度筛选的可视化展示图；
[0034]图6为数据展示和交互操作图。
具体实施方式
[0035]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0036]实施例1：
[0037]如图1，本专利技术提供了一种工业数字孪生三维可视化平台，包括以下两部分：对象三维模型建立模块、数据展示和交互模块。
[0038]所述对象三维模型建立模块包括：模块M1：运用blender三维建模技术，按照实际对象进行三维建模，可对模型进行不同视角的展现及各种交互等操作；模块M2：运用threeJS前端框架，根据不同数据要求筛选对象模型，并进行数据可视化展现；模块M3：通过三维实时渲染引擎与PLC采集数据集成，现实作业现场与中控大屏双向同步联动；模块M4：运用webgl技术与blender三维模型集成，形成轻量化的三维实时渲染解决方案，适配多种终端设备；模块M5：结合PLC实时数据，采用LBS服务，以动画的形式实时模拟对象自身运动过程以及在场景中位置的变化，与现实场景保持一致，以实现数字孪生。
[0039]所述数据展示和交互模块包括：运用丰富的图表组件，展示对象的实时数据和运营数据，包括对象状态、故障报警、生产数据、点检数据等信息，并进行增删改查等交互操作。
[0040]根据本专利技术提供的工业数字孪生三维可视化方法，包括：对象三维模型建立步骤：以三维模型方式展现生产及运营场景，对场景进行不同视角的在线渲染，以三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业数字孪生三维可视化系统，其特征在于，包括：对象三维模型建立模块：以三维模型方式展现生产及运营场景，对场景进行不同视角的在线渲染，以三维动画实时模拟对象运动过程以及对象位置移动轨迹；数据展示和交互模块：对三维模型进行不同维度的筛选，对三维场景模拟和数据交互进行可视化展现。2.根据权利要求1所述的工业数字孪生三维可视化系统，其特征在于，运用Blender三维建模技术，按照实际对象进行三维建模，对模型进行不同视角的展现及交互。3.根据权利要求1所述的工业数字孪生三维可视化系统，其特征在于，运用Three.js前端框架，根据不同数据要求筛选对象三维模型，并进行数据可视化展现。4.根据权利要求1所述的工业数字孪生三维可视化系统，其特征在于，通过三维实时渲染引擎与PLC采集数据集成，实现作业现场与中控大屏双向同步联动。5.根据权利要求1所述的工业数字孪生三维可视化系统，其特征在于，运用web图形库与Blender三维建模技术，对三维模型进行实时渲染，以适配多种终端设备。6.根据权利要求1所述的工业数字孪生三维可视化系统，其特征在于，结合PLC实时数据，采用基于位置服务，以动画的形式实时模拟对象自身运动过程以及在场景中位置的变化，与现实场景保持一致，以实现数字孪生。7.根据权利要求1所述的工业数字孪生三维可视化系统，其特征在于，所述数据展示和交互模块包括：通过图表组件，展示对象的实时数据和运...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹晓峰，谢力，辛兵兵，
申请(专利权)人：上海宝信软件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：