[发明专利]一种创建三维场景的方法

说明书

本发明属于数字孪生领域，具体涉及一种创建三维场景的方法，包括：依据业务需求，使用场景超模型模板创建并配置场景超模型，使用场景对象超模型模板创建并配置场景对象超模型；建立场景超模型与场景对象超模型的对应关系；依据场景超模型、场景对象超模型和对应关系使用渲染引擎对场景超模型和场景对象超模型进行解析并渲染，得到三维场景；场景超模型模板为使用预设场景数据结构描述设定场景对象和设定场景属性的文件；场景对象超模型模板为使用预设对象数据结构和预设对象属性标准化描述多种数据类型场景对象的文件；场景对象的多种数据类型包括：渲染策略、数据展示和行为事件。由此，本发明解决了现有技术中制作场景过程繁琐和效率低的问题。

技术领域

本发明属于数字孪生技术领域，具体涉及一种创建三维场景的方法。

背景技术

随着工厂现代化、信息化、智能化等技术的发展，智慧工厂、设备数字化管理等应用产生的数据量也越来越大，功能模块也越来越复杂，而传统的管理界面和交互方式比较枯燥，缺乏互动性、内容复杂也不直观；而以3D可视化为代表的数字孪生等技术为解决这些问题提供了新的可能，通过对设备和厂区等进行建模，以3D可视化方式能更加直观的展示设备的结构和状态等信息。但完成这些工作需要涉及诸多工种和学科，比如，不但需要专业美术人员利用专业工具进行3D建模，而且还需要有计算机图形学等专业知识的软件开发人员配合将模型导入并融合设备相关的数据进行渲染和展现，工作繁琐且效率不高；另一方面，还需要软件开发人员掌握3D模型的结构和计算机图形学等专业知识，但是这部分知识不易掌握，从而导致普通软件开发人员和运维管理人员缺乏3D模型的结构和计算机图形学等专业知识，不能快速地创建与厂区或设备相关的3D业务场景，从而导致工作效率更低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种创建三维场景的方法，用以解决现有技术中制作3D场景时过程繁琐以及效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明所提供的技术方案以及技术方案对应的有益效果如下：

本发明的一种创建三维场景的方法，包括以下步骤：

1)依据业务需求，使用场景超模型模板创建并配置场景超模型Scene，使用场景对象超模型模板创建并配置场景对象超模型SceneObj；

2)建立场景超模型Scene与场景对象超模型SceneObj的对应关系；

3)依据场景超模型Scene、场景对象超模型SceneObj和所述对应关系使用渲染引擎对场景超模型Scene和场景对象超模型SceneObj进行解析并渲染，以得到三维场景；

所述场景超模型模板为使用预设场景数据结构描述设定场景对象和/或设定场景属性的文件；设定场景对象和设定场景属性作为场景超模型的属性信息，以供创建场景超模型Scene后对场景超模型Scene配置；

所述场景对象超模型模板为使用预设对象数据结构和预设对象属性标准化描述多种数据类型场景对象的文件；场景对象的数据类型包括：渲染策略、数据展示和行为事件；所述预设对象属性作为场景对象超模型SceneObj的属性信息，以供创建场景对象超模型SceneObj后对场景对象超模型SceneObj配置。

上述技术方案的有益效果为：本发明首先标准化定义了场景模型和场景对象类型的模板；将常用的场景对象以及场景属性集成到场景超模型模板中，无需再逐个创建场景对象和场景属性，只需创建一个场景超模型Scene即可，减少了开发人员的工作量。将之前的多种数据类型的对象归一化为标准的场景对象模型SceneObj，简化开发人员关心的数据种类，然后通过预设对象属性选取常用对象属性，不再关心业务需求中极少使用或者从不使用的对象属性，简化开发人员关心的对象属性数量。然后使用渲染引擎依据场景超模型Scene、场景对象超模型SceneObj和他们之间的对应关系进行解析并渲染成三维场景，使开发人员不再关心繁琐的webGL的渲染流程。由此，本发明解决了现有技术中制作3D场景时过程繁琐、效率低的问题。