一种应用于数字孪生的天际线分析的制作方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及数字孪生领域，具体提供了一种应用于数字孪生的天际线分析的制作方法及装置，将数字孪生开发引擎的场景深度

【技术实现步骤摘要】
一种应用于数字孪生的天际线分析的制作方法及装置


[0001]本专利技术涉及数字孪生领域，具体提供一种应用于数字孪生的天际线分析的制作方法及装置
。

技术介绍

[0002]随着工业
4.0
的发展，数字孪生迎来了新的发展机遇，比如城市的规划人员需要实时观察到建筑物顶端边缘与天空的分离线，借助分离线发现不和谐的建筑体，并实际应用于城市规划设计中的建筑物限高分析
、
地标和视廊控制等
。
借助数字孪生技术，可以摆脱现实的束缚，在虚拟环境下开展一系列数字化的研究，从而实现灵活性的提高
、
产品迭代上市的速度增快和商品生产效率的提升
。
[0003]而在数字孪生领域，通常需要使用
3D
建模技术构建出一个虚拟现实场景，并通过倾斜摄影
、
人工建模等形式，将整个城市场景的三维数据信息集成到一个数据可视化大屏上，用户可以通过大屏实现对城市情况的监测，甚至可以通过控制大屏来完成对现实场景中某些设施的操控
。
[0004]而云渲染像素流送技术可以摆脱数字孪生对大批量高配置硬件设备的依赖，通过云端部署即可从各类设备的浏览器端看到数字孪生的场景，并能很好的和前端的业务指标等数据交互类的操作相融合，通过前端传入指令，即可从可视化场景中接受该指令，进行后续操作并返回结果给前端
。
[0005]但云渲染技术的实现普遍依赖于实时渲染开发引擎，而这类引擎往往不具备空间分析能力，最具代表的实时渲染开发引擎就是数字孪生开发引擎，其中也同样不具备天际线分析功能
。
本方法旨在解决以数字孪生开发引擎为代表的实时渲染引擎不具备天际线分析功能的问题
。

技术实现思路

[0006]本专利技术是针对上述现有技术的不足，提供一种实用性强的应用于数字孪生的天际线分析的制作方法
。
[0007]本专利技术进一步的技术任务是提供一种设计合理，安全适用的应用于数字孪生的天际线分析的制作装置
。
[0008]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0009]一种应用于数字孪生的天际线分析的制作方法，将数字孪生开发引擎的场景深度
、
后处理材质和索贝尔算子法相结合，通过获取屏幕范围内所有目标像素及周围8个像素的偏移量，再获取
3x3
范围内的9个像素的场景深度，随后进行屏幕内目标像素的深度加权，并通过自定义节点将结果钳制在
(0
，
1)
之间，得到的结果与原图像的深度信息相减，以获取三维场景中的建筑物边缘；
[0010]在材质计算中，1为白色，0为黑色，则通过
Lerp
节点对建筑物边缘进行色彩赋值，对其他像素点输出原始像素色彩，实时在屏幕内输出天际线为红色的三维场景图像
。
[0011]进一步的，具体步骤为：
[0012]S1、
首先封装一个名为的
GradeToMask
的自定义的计算节点；
[0013]S2、
通过
SceneTexture:CustomDepth
节点获取屏幕内的所有目标像素；
[0014]S3、
进行深度加权，取深度加权结果；
[0015]S4、
使用步骤
S1
中自定义的计算节点
GradeToMask
，分别对目标像素的场景深度和加权后的场景深度进行计算；
[0016]S5、
经过自定义节点
GradeToMask
计算后的结果，可以通过函数节点
if
，直接输出为0或1的值，用于后续进行
Lerp
操作；
[0017]S6、
对
if
节点操作后的结果进行
lerp
操作
。
[0018]进一步的，在步骤
S1
中，所述计算节点将屏幕内所有像素点的深度值通过计算将结果钳制在
(0
，
1)
之间，通过
Input GradeInput
节点取值，来代表三维场景的像素点到相机之间的距离
。
[0019]进一步的，在步骤
S2
中，通过
SceneTexture:CustomDepth
节点获取屏幕内的所有目标像素，增加
Size
变量与目标像素相乘以控制像素点倍数，之后对目标像素进行8组坐标变换，获取周围
3x3
范围的所有像素点
。
[0020]进一步的，在步骤
S3
中，对获得的9组像素点进行深度加权，取深度加权结果，用于判断9组坐标中心的目标像素点是否在三维模型的边缘
。
[0021]进一步的，在步骤
S4
中，使用第一步中自定义的计算节点
GradeToMask
，分别对目标像素的场景深度和加权后的场景深度进行计算，如果目标像素点位于三维模型边缘，则加权后的计算结果必然大于未加权的计算结果，通过自定义计算节点的钳制，值为1，如果目标像素点位于三维模型内部，则值为0，此时将得到的两个值做减法，验证是否为三维模型的边缘
。
[0022]进一步的，在步骤
S5
中，经过自定义节点
GradeToMask
计算后的结果，通过函数节点
if
，直接输出为0或1的值，用于后续进行
Lerp
操作；
[0023]将加权后的计算结果与未加权的计算结果做比较，如果加权后的计算结果比未加权的计算结果大时，说明像素点位于场景边缘，则
if
函数节点的输出值为1，否则为
0。
[0024]进一步的，在步骤
S6
中，对
if
节点操作后的结果进行
lerp
操作，当
if
操作后的值为0时，即目标像素点为三维场景的内部；
[0025]则通过
lerp
节点输出三维场景的
RGB
通道的值，即输出三维场景的原始图像，当
if
操作后的值为1时，即目标像素点为三维场景的边缘，则通过
lerp
节点输出自定义的单色值
。
[0026]一种应用于数字孪生的天际线分析的制作装置，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；
[0027]所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；
[0028]所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行一种应用于数字孪生的天际线分析的制作方法
。
[0029]本专利技术的一种应用于数字孪生的天际线分析的制作方法及装置和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：
[0030]本专利技术可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种应用于数字孪生的天际线分析的制作方法，其特征在于，将数字孪生开发引擎的场景深度
、
后处理材质和索贝尔算子法相结合，通过获取屏幕范围内所有目标像素及周围8个像素的偏移量，再获取
3x3
范围内的9个像素的场景深度，随后进行屏幕内目标像素的深度加权，并通过自定义节点将结果钳制在
(0
，
1)
之间，得到的结果与原图像的深度信息相减，以获取三维场景中的建筑物边缘；在材质计算中，1为白色，0为黑色，则通过
Lerp
节点对建筑物边缘进行色彩赋值，对其他像素点输出原始像素色彩，实时在屏幕内输出天际线为红色的三维场景图像
。2.
根据权利要求1所述的一种应用于数字孪生的天际线分析的制作方法，其特征在于，具体步骤为：
S1、
首先封装一个名为的
GradeToMask
的自定义的计算节点；
S2、
通过
SceneTexture:CustomDepth
节点获取屏幕内的所有目标像素；
S3、
进行深度加权，取深度加权结果；
S4、
使用步骤
S1
中自定义的计算节点
GradeToMask
，分别对目标像素的场景深度和加权后的场景深度进行计算；
S5、
经过自定义节点
GradeToMask
计算后的结果，可以通过函数节点
if
，直接输出为0或1的值，用于后续进行
Lerp
操作；
S6、
对
if
节点操作后的结果进行
lerp
操作
。3.
根据权利要求2所述的一种应用于数字孪生的天际线分析的制作方法，其特征在于，在步骤
S1
中，所述计算节点将屏幕内所有像素点的深度值通过计算将结果钳制在
(0
，
1)
之间，通过
Input GradeInput
节点取值，来代表三维场景的像素点到相机之间的距离
。4.
根据权利要求3所述的一种应用于数字孪生的天际线分析的制作方法，其特征在于，在步骤
S2
中，通过
SceneTexture:CustomDepth
节点获取屏幕内的所有目标像素...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜振华，张淏然，柴青，崔维康，
申请(专利权)人：山东浪潮新基建科技有限公司，
类型：发明
国别省市：