一种基于数字孪生的虚拟重构方法技术

本说明书实施例公开了一种基于数字孪生的虚拟重构方法

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字孪生的虚拟重构方法、装置、设备及介质


[0001]本说明书涉及计算机
，尤其涉及一种基于数字孪生的虚拟重构方法
、
装置
、
设备及介质
。

技术介绍

[0002]数字孪生的空间映射是一种通过将物理实体对象与虚拟模型相互联系来进行装备全生命周期管理的技术
。
它可追溯至设计仿真和计算机辅助工程
(CAE)
技术
。
在过去，用于分析和测试产品和系统的仿真软件仅能处理简单的几何形状和材料特性，无法完全模拟真实的物理环境
。
而如今，数字孪生与人工智能
(AI)
和大数据技术相结合，实现对装备系统行与运维的预测
、
优化和管理
。
[0003]就建模角度上讲，传统数字孪生重建的方法是将收集到的数据通过
3D
建模软件进行建模
、
渲染之后，再将所需要的模型导入到虚拟现实平台，应用到虚拟现实中再提供用户与虚拟环境交互的方式，是着眼于一对一匹配的物理空间映射
。
但在实际数字地球域的应用过程中，物理空间中数据的获取与处理，以及在虚拟空间中重构的效果并不好，无法满足用户的需求
。

技术实现思路

[0004]本说明书一个或多个实施例提供了一种基于数字孪生的虚拟重构方法
、
装置
、
设备及介质，用于解决
技术介绍
提出的技术问题
。
[0005]本说明书一个或多个实施例采用下述技术方案：
[0006]本说明书一个或多个实施例提供的一种基于数字孪生的虚拟重构方法，包括：
[0007]将待处理的物理空间按照行政区域划分为多个子空间，并对每个子空间设定唯一对应的位置编码；
[0008]根据预先设定的空间顺序，逐个获取每个子空间中各实体的指标数据；
[0009]将所述每个子空间的位置编码添加至对应的指标数据的前端，以完成物理空间数据的获取；
[0010]确定所述物理空间数据的维数，所述物理空间数据的维数为所述物理空间所涉及的最大线性独立变量数；
[0011]根据所述物理空间数据的维数，创建相对应的虚拟空间；
[0012]将所述每个子空间中各实体的指标数据升高至指定维数的位向量数据集；
[0013]基于预先设定的坐标系，构建带有经纬度坐标系的数字地球模型，所述数字地球模型用于将指定物理空间的实体坐标点与相关虚拟空间中的目标点一一对应，并在所述相关虚拟空间对应的目标点进行虚拟重构，以便与所述指定物理空间的实体建立连接；
[0014]在所述虚拟空间中建立相关联的立体模型库；
[0015]根据所述指定维数的位向量数据集与所述立体模型库，在所述数字地球模型对应经纬度处构建虚拟模型，以通过所述虚拟模型完成虚拟重构，与所述物理空间的实体建立
连接
。
[0016]本说明书一个或多个实施例提供的一种基于数字孪生的虚拟重构装置，包括：
[0017]区域处理单元，将待处理的物理空间按照行政区域划分为多个子空间，并对每个子空间设定唯一对应的位置编码；
[0018]指标数据获取单元，根据预先设定的空间顺序，逐个获取每个子空间中各实体的指标数据；
[0019]物理空间数据获取单元，将所述每个子空间的位置编码添加至对应的指标数据的前端，以完成物理空间数据的获取；
[0020]物理维数确定单元，确定所述物理空间数据的维数，所述物理空间数据的维数为所述物理空间所涉及的最大线性独立变量数；
[0021]虚拟空间创建单元，根据所述物理空间数据的维数，创建相对应的虚拟空间；
[0022]升维单元，将所述每个子空间中各实体的指标数据升高至指定维数的位向量数据集；
[0023]数字地球模型构建单元，基于预先设定的坐标系，构建带有经纬度坐标系的数字地球模型，所述数字地球模型用于将指定物理空间的实体坐标点与相关虚拟空间中的目标点一一对应，并在所述相关虚拟空间对应的目标点进行虚拟重构，以便与所述指定物理空间的实体建立连接；
[0024]立体模型库建立单元，在所述虚拟空间中建立相关联的立体模型库；
[0025]虚拟重构单元，根据所述指定维数的位向量数据集与所述立体模型库，在所述数字地球模型对应经纬度处构建虚拟模型，以通过所述虚拟模型完成虚拟重构，与所述物理空间的实体建立连接
。
[0026]本说明书一个或多个实施例提供的一种基于数字孪生的虚拟重构设备，包括：
[0027]至少一个处理器；以及，
[0028]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0029]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：
[0030]将待处理的物理空间按照行政区域划分为多个子空间，并对每个子空间设定唯一对应的位置编码；
[0031]根据预先设定的空间顺序，逐个获取每个子空间中各实体的指标数据；
[0032]将所述每个子空间的位置编码添加至对应的指标数据的前端，以完成物理空间数据的获取；
[0033]确定所述物理空间数据的维数，所述物理空间数据的维数为所述物理空间所涉及的最大线性独立变量数；
[0034]根据所述物理空间数据的维数，创建相对应的虚拟空间；
[0035]将所述每个子空间中各实体的指标数据升高至指定维数的位向量数据集；
[0036]基于预先设定的坐标系，构建带有经纬度坐标系的数字地球模型，所述数字地球模型用于将指定物理空间的实体坐标点与相关虚拟空间中的目标点一一对应，并在所述相关虚拟空间对应的目标点进行虚拟重构，以便与所述指定物理空间的实体建立连接；
[0037]在所述虚拟空间中建立相关联的立体模型库；
[0038]根据所述指定维数的位向量数据集与所述立体模型库，在所述数字地球模型对应经纬度处构建虚拟模型，以通过所述虚拟模型完成虚拟重构，与所述物理空间的实体建立连接
。
[0039]本说明书一个或多个实施例提供的一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被计算机执行时能够实现：
[0040]将待处理的物理空间按照行政区域划分为多个子空间，并对每个子空间设定唯一对应的位置编码；
[0041]根据预先设定的空间顺序，逐个获取每个子空间中各实体的指标数据；
[0042]将所述每个子空间的位置编码添加至对应的指标数据的前端，以完成物理空间数据的获取；
[0043]确定所述物理空间数据的维数，所述物理空间数据的维数为所述物理空间所涉及的最大线性独立变量数；
[0044]根据所述物理空间数据的维数，创建相对应的虚拟空间；
[0045]将所述每个子空间中各实体的指标数据升高至指定维数的位向量数据集；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于数字孪生的虚拟重构方法，其特征在于，所述方法包括：将待处理的物理空间按照行政区域划分为多个子空间，并对每个子空间设定唯一对应的位置编码；根据预先设定的空间顺序，逐个获取每个子空间中各实体的指标数据；将所述每个子空间的位置编码添加至对应的指标数据的前端，以完成物理空间数据的获取；确定所述物理空间数据的维数，所述物理空间数据的维数为所述物理空间所涉及的最大线性独立变量数；根据所述物理空间数据的维数，创建相对应的虚拟空间；将所述每个子空间中各实体的指标数据升高至指定维数的位向量数据集；基于预先设定的坐标系，构建带有经纬度坐标系的数字地球模型，所述数字地球模型用于将指定物理空间的实体坐标点与相关虚拟空间中的目标点一一对应，并在所述相关虚拟空间对应的目标点进行虚拟重构，以便与所述指定物理空间的实体建立连接；在所述虚拟空间中建立相关联的立体模型库；根据所述指定维数的位向量数据集与所述立体模型库，在所述数字地球模型对应经纬度处构建虚拟模型，以通过所述虚拟模型完成虚拟重构，与所述物理空间的实体建立连接
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指标数据包括：物理空间中的经纬度数据
、
环境数据
、
建筑空间数据
、
城市基础设施数据
、
交通数据
、
建筑信息数据与商店贸易数据中的一项或多项；其中，所述物理空间中的经纬度数据包括：经度数据与维度数据；所述环境数据包括：自然景观数据
、
天气数据与地形地貌数据；所述建筑空间数据包括：空间的建筑面积
、
楼层高度及数目
、
各个层面的平面视图与建筑结构数据；所述城市基础设施数据包括：城市名称数据
、
水利设施数据
、
交通设施数据与城市绿化数据；所述交通数据包括：交通流量数据
、
路况数据
、
公共交通数据
、
路网数据
、
交通信号灯数据与停车位数据；所述建筑信息数据包括：房屋的种类
、
建筑风格数据
、
建筑年代数据
、
室内设计数据与建筑设备数据；所述商店贸易数据包括：销售数据
、
库存数据
、
商品数据
、
营销数据
、
运营数据与物流信息数据
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述每个子空间的位置编码添加至对应的指标数据的前端前，所述方法还包括：根据预设评估要求对所述指标数据进行分析处理，以得到符合要求的指标数据，所述预设评估要求包括所述指标数据对应的完整性
、
所占空间大小
、
空间的设计布局
、
空间的用途与空间的符合度中的一项或多项
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述物理空间数据的维数，创建相对应的虚拟空间，包括：根据所述物理空间数据的维数
、
所述物理空间数据的种类
、
所述物理空间中的单位向
量数
、
待创建虚拟空间扩展应用的领域，以及待创建虚拟空间的协议，确定对应的虚拟空间数据所需的维数
。5.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述每个子空间中各实体的指标数据升高至指定维数的位向量数据集，包括：将所述每个子空间中各实体的指标数据按分段式排列组成位向量数据集；将所述位向量数据集通过非线性特征提取和升维操作升高至指定维数的位向量数据集
。6.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预先设定的坐标系，构建带有经纬度坐标系的数字地球模型，包括：设定地球的质心为原点，设定指定方向为正方向，以设定地心地固坐标系；确定预先获取的经纬度坐标系与所述地心地固坐标系的转换关系；根据所述转换关系
、
地球的真实尺寸与预设比例，建立数字地球模型
。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：龙克锋，
申请(专利权)人：北京三友卓越科技有限公司，
类型：发明
国别省市：