[发明专利]一种基于UE4的数字孪生模型轻量优化方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于UE4的数字孪生模型轻量优化方法及系统，包括：对数字孪生模型的冗余零件和冗余特征进行筛选删除；基于运动从属关系和动静态模式，对筛选删除后数字孪生模型的各部件进行分类合并，并对合并后的各部件创建独立实体，并保存为通用模型格式；将通用模型格式的数字孪生模型的静态网格体合并为一个整体对象，并根据数字孪生模型各部件之间的运动从属关系，对各部件进行模型树管理；对模型树管理后的数字孪生模型的不同部件进行轻量简化和优化处理；对轻量简化和优化处理后的数字孪生模型进行交互数据信息轻量化处理，得到最终轻量化后的数字孪生模型，本发明可以广泛应用于数字孪生领域及模型轻量化领域中。

技术领域

本发明涉及数字孪生领域及模型轻量化领域，特别是关于一种基于UE4(UnrealEngine4，虚幻引擎)的数字孪生模型轻量优化方法及系统。

背景技术

在数字孪生模型与场景的构建中，因面临场景内容过多与模型复杂带来的虚拟孪生世界构建困难能等问题，同时在虚实交互计算过程中，会产生一定的交互延迟，甚至对计算机造成一定的性能损耗，从而大大降低交互反馈过程中的实时性，而实时性是数字孪生交互过程中重要指标之一。UE4软件由于拥有强大的功能和高保真的渲染可视化效果，已经成为数字孪生平台构建的主要工具，因此基于UE4软件，对数字孪生模型进行轻量优化处理，从而能够避免此类问题的出现。

目前，对数字孪生模型进行轻量的方法，大部分采用减面处理位置或者删去内部结构的方式，但是该方法不能保证简化的彻底性，单纯的删减片面不能保证模型其他冗余特征的删除。减面工作量繁琐，可能会导致因简化过度而导致原有模型失去重要结构与功能，只是单纯保证外观的完整性。数字孪生模型是多维度的，几何特征只是模型的一部分，单纯对模型几何特征的轻量并不能保证数字孪生模型其他维度的轻量。

因此，需要一种能够针对模型进行多维度全方位轻量处理，同时对模型进一步优化，从而保证数字孪生模型轻量化后不会失去原有的信息功能的方式。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于UE4的数字孪生模型轻量优化方法及系统，能够进行多维度全方位轻量处理，保证轻量化后不失去原有的信息功能。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：第一方面，提供一种基于UE4的数字孪生模型轻量优化方法，包括：

对数字孪生模型的冗余零件和冗余特征进行筛选删除；

基于运动从属关系和动静态模式，对筛选删除后数字孪生模型的各部件进行分类合并，并对合并后的各部件创建独立实体，并保存为通用模型格式；

将通用模型格式的数字孪生模型的静态网格体合并为一个整体对象，并根据数字孪生模型各部件之间的运动从属关系，对各部件进行模型树管理；

对模型树管理后的数字孪生模型的不同部件进行轻量简化和优化处理；

对轻量简化和优化处理后的数字孪生模型进行交互数据信息轻量化处理，得到最终轻量化后的数字孪生模型。

进一步地，还包括：

设置轻量简化和优化处理后的数字孪生模型在场景中的可视性。

进一步地，所述对数字孪生模型的冗余零件和冗余特征进行筛选删除，包括：

采用包覆面提取替换方式，以零部件为筛选基准，以零部件的最大边框对角线尺寸作为筛选条件，对数字孪生模型的冗余零件进行筛选删除；

采用包覆面提取替换方式，对冗余零件筛选删除后的数字孪生模型，以相关特征的特定尺寸作为筛选条件，对数字孪生模型的冗余特征进行筛选删除。

进一步地，所述基于运动从属关系和动静态模式，对筛选删除后数字孪生模型的各部件进行分类合并，并对合并后的各部件创建独立实体，并保存为通用模型格式，包括：