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    數(shù)字孿生系統(tǒng),萬(wàn)物皆可三維可視化物聯(lián)

    時(shí)間:2021-12-08 10:17:16

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    欄目:數(shù)字孿生

    導(dǎo)讀:數(shù)字孿生是指綜合運(yùn)用多種技術(shù),實(shí)現(xiàn)物理空間與數(shù)字空間的實(shí)時(shí)雙向同步映射及虛實(shí)交互。這里的交互指的是廣義上的交互操作,除了人機(jī)交互之外,還包括了物理世界利用傳感器數(shù)據(jù)塑造數(shù)字世界、數(shù)字世界通過(guò)促動(dòng)器對(duì)物理世界進(jìn)行改造等交互...
    數(shù)字孿生是指綜合運(yùn)用多種技術(shù),實(shí)現(xiàn)物理空間與數(shù)字空間的實(shí)時(shí)雙向同步映射及虛實(shí)交互。這里的交互指的是廣義上的交互操作,除了人機(jī)交互之外,還包括了物理世界利用傳感器數(shù)據(jù)塑造數(shù)字世界、數(shù)字世界通過(guò)促動(dòng)器對(duì)物理世界進(jìn)行改造等交互類型。 一個(gè)完整的數(shù)字孿生包括物理層、數(shù)據(jù)層、模型層、功能層和能力層,分別對(duì)應(yīng)著數(shù)字孿生的5個(gè)要素——物理對(duì)象、對(duì)象數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)模型、功能模塊和應(yīng)用能力,其中的重點(diǎn)是對(duì)象數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)模型及功能模塊這3部分。
    三維可視化信息管理系統(tǒng)是將各個(gè)可視化、自動(dòng)化、信息化的軟硬件系統(tǒng)全部匯集到GIS平臺(tái),它是數(shù)字化管控的綜合平臺(tái)。 三維GIS平臺(tái)的縮放圖,是由多圖層航拍影像結(jié)合美工,構(gòu)建而成,平臺(tái)縮放圖上,可以布置監(jiān)控、微卡口、門禁、對(duì)講、消防、廣播、智能停車場(chǎng)等各系統(tǒng)的點(diǎn)位。實(shí)現(xiàn)了對(duì)各系統(tǒng)的可視化綜合管控。
    數(shù)字孿生系統(tǒng)框架組成

    三維矢量模型是基于Web技術(shù)開發(fā),支持在瀏覽器中運(yùn)行展現(xiàn),實(shí)現(xiàn)客戶端免安裝。 為方便用戶靈活操作,自由瀏覽。系統(tǒng)在三維的瀏覽展現(xiàn)模式提供兩種以上方式:自由(全景)模式和人物模式。用戶可以運(yùn)用這幾種模式選擇自己習(xí)慣的操作模式,從而快速了解整個(gè)系統(tǒng)的操作方式。
     
    三維矢量模型實(shí)現(xiàn)無(wú)縫與智能安防集成管控系統(tǒng)連接,可實(shí)現(xiàn)在智能安防集成管控系統(tǒng)整合運(yùn)用,充分使用智能安防管控系統(tǒng)的所有資源信息及信息聯(lián)動(dòng)管理。 支持在瀏覽器中運(yùn)行展現(xiàn) 三維矢量模型開發(fā)采用Unity3d的虛擬展示技術(shù)開發(fā),可支持通過(guò)IE、Firefox、Chrome等多種瀏覽器訪問(wèn)。
    實(shí)現(xiàn)客戶端免安裝 三維矢量模型采用Unity3D工具的Web3D技術(shù)開發(fā),程序上完全支持B/S架構(gòu),從而保證整體系統(tǒng)均支持B/S架構(gòu),完全基于Web模式應(yīng)用??蛻舳瞬恍枰惭b龐大的虛擬展示應(yīng)用程序即可實(shí)現(xiàn)三維虛擬。
    目前市面上一般以C/S端形式出現(xiàn)比較多,因?yàn)楸菳/S框架效果好,不足的地方就是需要安裝包,對(duì)用戶來(lái)說(shuō),可能有些不便之處。
    數(shù)字孿生技術(shù)的特點(diǎn)
    1.物理層 物理層所涉及的物理對(duì)象既包括了物理實(shí)體,也包括了實(shí)體內(nèi)部及互相之間存在的各類運(yùn)行邏輯、生產(chǎn)流程等已存在的邏輯規(guī)則。
    2.數(shù)據(jù)層 數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)來(lái)源于物理空間中的固有數(shù)據(jù),以及由各類傳感器實(shí)時(shí)采集到的多模式、多類型的運(yùn)行數(shù)據(jù)。
    3.模型層 數(shù)字孿生中的模型既包含了對(duì)應(yīng)已知物理對(duì)象的機(jī)理模型,也包含了大量的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型。其中,“動(dòng)態(tài)”是模型的關(guān)鍵,動(dòng)態(tài)意味著這些模型需要具備自我學(xué)習(xí)、自主調(diào)整的能力。
    4.功能層 功能層的核心要素“功能模塊”則是指由各類模型通過(guò)或獨(dú)立或相互聯(lián)系作用的方式形成的半自主性的子系統(tǒng),或者說(shuō)是一個(gè)數(shù)字孿生的小型實(shí)例。半自主性是指這些功能模塊可以獨(dú)立設(shè)計(jì)、創(chuàng)新,但在設(shè)計(jì)時(shí)需要遵守共同的設(shè)計(jì)規(guī)則,使其互相之間保持一定的統(tǒng)一性。這種特征使得數(shù)字孿生的模塊可以靈活的擴(kuò)展、排除、替換或修改,又可以通過(guò)再次組合的方式,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜應(yīng)用、構(gòu)成成熟完整的數(shù)字孿生體系。
    5.能力層 比較終,通過(guò)功能模塊的搭配組合解決特定應(yīng)用場(chǎng)景中某類具體問(wèn)題的解決方案,在歸納總結(jié)后會(huì)沉淀為一套專業(yè)知識(shí)體系,這便是數(shù)字孿生可對(duì)外提供的應(yīng)用能力,也可稱為應(yīng)用模式。因?yàn)槠鋬?nèi)部的模型和模塊具有的半自主特性,使得形成的模式可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)整。
    功能模塊簡(jiǎn)介

    1、三維模型模式 :三維矢量模式瀏覽能方便用戶靈活操作自由瀏覽。三維矢量模型的瀏覽展現(xiàn)模式提供兩種以上方式:自由(全景)模式和人物模式。用戶可以運(yùn)用這兩種模式選擇自己習(xí)慣的操作模式,從而快速了解整個(gè)系統(tǒng)的操作方式。

    2.自由(全景)模式 自由(全景)模式,顧名思義,就是由用戶不受限制地、自由地在3D模型中瀏覽的模式??筛鶕?jù)自己的需要不受圍墻的阻隔,不受空間的限制自由的瀏覽,如:可自由在高空中飛翔、可以自由的在各種建筑物中穿越。 在進(jìn)入自由模式的三維模型后,系統(tǒng)將會(huì)分成六大部分,其中主要左邊:地圖導(dǎo)航(樹型結(jié)構(gòu)),中間:三維模型虛擬場(chǎng)景,右邊:該區(qū)域監(jiān)控?cái)z像機(jī)等信息。 人物模式 人物模式,即以***人稱模式。它可以讓用戶身臨其境的感受虛擬場(chǎng)景。
    使用戶身臨其境般,像是經(jīng)歷或者是親眼看到、親耳聽到的周圍的場(chǎng)景。它的優(yōu)點(diǎn)是能使用戶產(chǎn)生一種真實(shí)、親切的感覺。例如:用戶在瀏覽過(guò)程中,可以自由以***人稱模式"行走"在虛擬場(chǎng)景中。"行走"過(guò)程中完全模擬人物行走方式,受虛擬的墻、虛擬的建筑物阻隔,同時(shí)也有受自身物理重力(即如果走到高樓再往外走,將會(huì)受自身物理重力影響掉下地面來(lái))。 在進(jìn)入人物模式三維模型后,系統(tǒng)的主要操作與分布跟自由模式的操作一樣。同時(shí)系統(tǒng)也將會(huì)分成六大部分,其中主要左邊:地圖導(dǎo)航(樹型結(jié)構(gòu));中間:三維模型虛擬場(chǎng)景;右邊:該區(qū)域監(jiān)控?cái)z像機(jī)等信息、下邊:三維模型中報(bào)警日志信息。 場(chǎng)所3D矢量模型與安防系統(tǒng)(監(jiān)控、門禁、對(duì)講監(jiān)聽、消防、廣播、電視墻、矩陣)的鏈接,實(shí)現(xiàn)可通過(guò)不同的應(yīng)用軟件獲取信息,并集中展現(xiàn)在對(duì)應(yīng)的3D虛擬位置中。
    3、資源快速定位 ,三維模型通過(guò)搜索引擎可對(duì)人員、物體、監(jiān)控探頭快速定位,并自動(dòng)彈出被定位對(duì)象的信息及附近監(jiān)控圖像、對(duì)講、門禁等可用資源,實(shí)現(xiàn)資源調(diào)度的一體化應(yīng)用。
    4、智能巡更,三維模型地圖上定義巡更路線,平臺(tái)可對(duì)各巡更點(diǎn)進(jìn)行路線規(guī)劃。巡更過(guò)程中平臺(tái)自動(dòng)彈出巡更路線附近的監(jiān)控圖像,巡更人員通過(guò)監(jiān)控圖像確認(rèn)各個(gè)巡更節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)情況,發(fā)現(xiàn)異??蓪?shí)時(shí)上報(bào)警情。
    5、視頻監(jiān)控控制  GIS實(shí)現(xiàn)對(duì)單位中的各種監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制,監(jiān)控系統(tǒng)還可以根據(jù)實(shí)施的實(shí)際監(jiān)控點(diǎn)在本系統(tǒng)中展現(xiàn)出來(lái),實(shí)現(xiàn)用戶能在系統(tǒng)中明確地找到各個(gè)與實(shí)際環(huán)境相對(duì)應(yīng)的監(jiān)控設(shè)備的位置,并且能實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控設(shè)備的實(shí)時(shí)查看、控制。另外為達(dá)到有效安全防范的目的,系統(tǒng)提供區(qū)域報(bào)警提醒,因此區(qū)域報(bào)警設(shè)備控制是系統(tǒng)報(bào)警提示的基礎(chǔ),它可實(shí)現(xiàn)與輻射電纜入侵探測(cè)、紅外對(duì)射防范探測(cè)、電子圍欄等安防設(shè)備聯(lián)動(dòng),當(dāng)有特定目標(biāo)觸發(fā)該區(qū)域中的自動(dòng)報(bào)警功能,并通過(guò)特定的設(shè)備發(fā)出報(bào)警信號(hào),反應(yīng)到系統(tǒng)中提示用戶報(bào)警位置與區(qū)域。由于此功能模塊大量涉及到監(jiān)按安防的控制,所以我們必需先對(duì)監(jiān)控安防子系統(tǒng)進(jìn)行分析與了解,從而進(jìn)一下與軟件深層次結(jié)合。

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