本发明专利技术实施例提供了一种数字孪生模拟空间的生成方法、装置、计算机设备和介质，涉及数字孪生模拟空间技术领域，其中，该方法包括以下步骤：使用传感器采集待生成模拟空间的原始三维数据，并根据原始三维数据生成骨架三维虚拟模型；对骨架三维虚拟模型进行3d建模，生成3d几何虚拟模型；将3d几何虚拟模型划分为多个数据块，利用图形处理器并行对多个数据块进行渲染，生成初次渲染3d几何虚拟模型；根据光照特性对初次渲染3d几何虚拟模型进行二次渲染，生成最终3d几何虚拟模型；根据最终3d几何虚拟模型生成待模拟空间的数字孪生模拟空间。由于该方案通过初次渲染和二次渲染，提高了大规模高刷新频率数据的渲染速度并提高渲染质量。高刷新频率数据的渲染速度并提高渲染质量。高刷新频率数据的渲染速度并提高渲染质量。
【技术实现步骤摘要】
数字孪生模拟空间的生成方法、装置、计算机设备和介质
[0001]本专利技术涉及数字孪生空间
，特别涉及一种数字孪生模拟空间的生成方法、装置、计算机设备和介质。
技术介绍
[0002]数字孪生模拟空间是在大数据和物联网的大环境下产生的，它利用大数据和云计算技术，建立独立的精确定位和动态轨迹数据库，建立从物品动态轨迹到人员行为的仿真模拟空间。建立数字孪生模拟空间，用户通过外部交互设备通过数字孪生模拟空间感知模拟世界，已经成为目前热门研究应用方向。
[0003]其中，使用大规模高刷新频率的数据生成模拟空间为构建数字孪生模拟空间中的重要组成部分。但是，由于大规模高刷新频率数据的采集和处理较为复杂，数据中可能存在一些误差和噪声，这会影响到渲染和漫游的准确性和可靠性，同时，数字孪生模拟空间生成中要求实时地渲染三维空间图像，使得对渲染速度和稳定性要求较高，而且数据的规模也很大，从而要求具备高刷新频率数据的采集和处理能力，但是，目前现有技术中对高刷新频率数据的采集和处理需要耗费大量的时间和资源，对大规模高刷新频率数据也无法有效采集和处理，影响了数字孪生模拟空间的生成效率、准确性。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种数字孪生模拟空间的生成方法，以解决现有技术中数字孪生模拟空间的生成存在效率低、准确性低的技术问题。该方法包括：使用传感器采集待模拟现实空间的原始三维数据，并根据原始三维数据生成骨架三维虚拟模型，其中，原始三维数据包括点云数据和3d图像数据；对骨架三维虚拟模型进行3d建模，生成3d几何虚拟模型；将3d几何虚拟模型划分为多个数据块，利用图形处理器并行对多个数据块进行渲染，生成初次渲染3d几何虚拟模型；根据光照特性对初次渲染3d几何虚拟模型进行二次渲染，生成最终3d几何虚拟模型；根据最终3d几何虚拟模型生成待模拟现实空间的数字孪生模拟空间。
[0005]本专利技术实施例还提供了一种数字孪生模拟空间的生成装置，以解决现有技术中数字孪生模拟空间的生成存在效率低、准确性低的技术问题。该装置包括：骨架信息采集模块，用于使用传感器采集待模拟现实空间的原始三维数据，并根据原始三维数据生成骨架三维虚拟模型，其中，原始三维数据包括点云数据和3d图像数据；数据建模模块，用于对骨架三维虚拟模型进行3d建模，生成3d几何虚拟模型；初次渲染模块，用于将3d几何虚拟模型划分为多个数据块，利用图形处理器并行对多个数据块进行渲染，生成初次渲染3d几何虚拟模型；二次渲染模块，用于根据光照特性对初次渲染3d几何虚拟模型进行二次渲染，生
成最终3d几何虚拟模型；构建数字孪生空间模块，用于根据最终3d几何虚拟模型生成待模拟现实空间的数字孪生模拟空间。
[0006]本专利技术实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意的数字孪生模拟空间的生成方法，以解决现有技术中数字孪生模拟空间的生成存在效率低、准确性低的技术问题。
[0007]本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述任意的数字孪生模拟空间的生成方法的计算机程序，以解决现有技术中数字孪生模拟空间的生成存在效率低、准确性低的技术问题。
[0008]与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：通过传感器采集待模拟现实空间的原始三维数据，实现了基于传感器来采集生成数字孪生模拟空间所需的大规模高刷新频率的数据，进而将待现实模拟空间的原始三维数据生成骨架三维虚拟模型，进而生成3d几何虚拟模型，以利用图形处理器的多个并行线程对3d几何虚拟模型的多个数据块进行并行渲染，实现3d几何虚拟模型的初次渲染，通过多个并行线程实现了渲染过程中的大规模高刷新频率的数据的采集和处理，以提高大量数据的渲染速度，有利于提高生成数字孪生模拟空间的效率；通过根据光照特性对初次渲染后的3d几何虚拟模型进行二次渲染，可以提高数据渲染的质量，使渲染结果更加真实，进而有利于提高生成数字孪生模拟空间的准确性、可靠性。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0010]图1是本专利技术实施例提供的一种数字孪生模拟空间的生成方法的流程图；图2是本专利技术实施例提供的一种计算机设备的结构框图；图3是本专利技术实施例提供的一种数字孪生模拟空间的生成装置的结构框图。
具体实施方式
[0011]下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0012]以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0013]在本专利技术实施例中，提供了一种数字孪生模拟空间的生成方法，如图所示，该方法
包括：步骤S101：使用传感器采集待模拟现实空间的原始三维数据，并根据原始三维数据生成骨架三维虚拟模型，其中，原始三维数据包括点云数据和3d图像数据。
[0014]步骤S102：对骨架三维虚拟模型进行3d建模，生成3d几何虚拟模型。
[0015]步骤S103：将3d几何虚拟模型划分为多个数据块，利用图形处理器并行对多个数据块进行渲染，生成初次渲染3d几何虚拟模型。
[0016]步骤S104：根据光照特性对初次渲染3d几何虚拟模型进行二次渲染，生成最终3d几何虚拟模型。
[0017]步骤S105：根据最终3d几何虚拟模型生成待模拟现实空间的数字孪生模拟空间。
[0018]具体实施时，为了实现高效、准确地采集生成数字孪生模拟空间所需的大规模高刷新频率的数据，上述传感器可以采用激光雷达、摄像头等高性能传感器来采集上述原始三维数据。例如，激光雷达可以通过激光束扫描物体表面来获取点云数据，每个点包含x、y、z三个坐标值和反射强度信息，以及可能的其他属性（如颜色、法线等）。例如，摄像头可以通过捕捉物体的光学图像来获取3d图像数据格式，3d图像数据格式的每个像素点包含颜色信息和相应位置的坐标值。虽然激光雷达和摄像头采集的数据格式不同，但它们都可以用于三维建模和渲染等应用。在数字孪生空间的生成中，通常需要将不同格式的数据进行统一处理和融合，以构建更加完整和精细的三维虚拟模型。
[0019]具体实施时，为了提高骨架三维虚拟模型的精度本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种数字孪生模拟空间的生成方法，其特征在于，包括：使用传感器采集待模拟现实空间的原始三维数据，并根据所述原始三维数据生成骨架三维虚拟模型，其中，原始三维数据包括点云数据和3d图像数据；对所述骨架三维虚拟模型进行3d建模，生成3d几何虚拟模型；将所述3d几何虚拟模型划分为多个数据块，利用图形处理器并行对多个数据块进行渲染，生成初次渲染3d几何虚拟模型；根据光照特性对所述初次渲染3d几何虚拟模型进行二次渲染，生成最终3d几何虚拟模型；根据所述最终3d几何虚拟模型生成所述待模拟现实空间的数字孪生模拟空间。2.如权利要求1所述的数字孪生模拟空间的生成方法，其特征在于，根据所述原始三维数据生成骨架三维虚拟模型，包括：分别对所述点云数据和所述3d图像数据进行滤波处理，得到滤波后的点云数据和滤波后的3d图像数据；将滤波后的点云数据和滤波后的3d图像数据进行拼接融合，生成所述骨架三维虚拟模型；对所述骨架三维虚拟模型进行加强边缘渲染，所述加强边缘渲染包括纹理映射和模型编辑。3.如权利要求2所述的数字孪生模拟空间的生成方法，其特征在于，将滤波后的点云数据和滤波后的3d图像数据进行拼接融合，包括：按时间顺序将多个点云数据拼接为一个点云数据，按时间顺序将多个3d图像数据拼接为一个3d图像数据；对所述一个点云数据进行点云重建和曲面重建，生成基于点云的三维虚拟模型；提取所述一个3d图像数据中的三维模型信息，根据所述三维模型信息生成基于图像的三维虚拟模型；将所述基于点云的三维虚拟模型和所述基于图像的三维虚拟模型融合，生成所述骨架三维虚拟模型。4.如权利要求1所述的数字孪生模拟空间的生成方法，其特征在于，将所述3d几何虚拟模型划分为多个数据块，利用图形处理器并行对多个数据块进行渲染，生成初次渲染3d几何虚拟模型，包括：按照预设数量将所述3d几何虚拟模型分割为多个数据块，其中，根据所述图形处理器的内存值确定每个数据块的大小，根据所述图形处理器的最大线程数确定所述预设数量的数值；在所述图形处理器中开启所述预设数量的并行的线程；将每个所述数据块分别输入一个线程中进行渲染。5.如权利要求4所述的数字孪生模拟空间的生成方法，其特征在于，将每个所述数据块分别输入一个线程中进行渲染，包括：在每个线程中，对该线程输入的数据块的第一帧进行渲染，生成第一帧的渲染数据后，循环执行以下步骤依次对其他帧进行渲染，直至对该数据块的所有帧渲染完毕结束循环：将当前帧与前一帧进行数据比对，将当前帧具备且前一帧不具备的数据作为第一数<...
【专利技术属性】
技术研发人员：董方，金宏伟，闫锋，何瑞丰，
申请(专利权)人：金锐同创北京科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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