一种混合孪生引擎实现方法及装置与流程

1.本技术涉及电力、水利、交通、市政、民建等领域的规划、设计、施工建造、运维等技术领域，特别的，尤其涉及一种混合孪生引擎实现方法及装置。


背景技术：

2.现有技术中，通过bim(building information modeling，建筑信息模型)、gis(geographic information system，地理信息系统)、iot(internet of things物联网)技术为电力、水利、交通、市政、民建等领域的规划、设计、施工建造、运维等服务。
3.然而，现有的bim、gis、iot技术应用比较单一，不够全面，只注重某个单一方面的应用，没有将其全面结合联动，孪生的应用比较浅显。


技术实现要素：

4.鉴于上述内容中存在的问题，本技术提供了一种混合孪生引擎实现方法及装置，基于bim、gis、iot的混合孪生方式为电力、水利、交通、市政、民建等领域的规划、设计、施工建造、运维等业务提供孪生现实服务。
5.为了实现上述目的，本技术提供了以下技术方案：
6.一种混合孪生引擎实现方法，基于地理信息系统、建筑信息模型和物联网的混合孪生方式，该方法包括：
7.从所述地理信息系统和所述建筑信息模型获取用户上传的正射影像数据、倾斜摄影数据、地形数据以及模型数据；
8.将所述正射影像数据、倾斜摄影数据、地形数据以及模型数据进行切片轻量化，得到轻量化后的二三维矢量数据；
9.对所述轻量化后的二三维矢量数据加载，并进行渲染，将渲染后的数据与从所述物联网获取终端设备的信息数据融合，实现可视化。
10.进一步的，所述地理信息系统和所述建筑信息模型用于实现现实场景中建筑和城市的从宏观到微观一体化、从室外到室内一体化、从地上到地下一体化，而且可以真正实现城市的全方位、无盲点的完全数字化和孪生可视化。
11.进一步的，所述物联网用于实现互联神经脉络，从建筑、道路、停车场、信号灯乃至灯杆、井盖、垃圾桶设置为智能的，分别分配身份标识，构建时时处处能够感知、万物互联、信息相通的智能感知体系。
12.一种混合孪生引擎实现装置，基于地理信息系统、建筑信息模型和物联网的混合孪生方式，该装置包括：
13.第一处理单元，用于从所述地理信息系统和所述建筑信息模型获取用户上传的正射影像数据、倾斜摄影数据、地形数据以及模型数据；
14.第二处理单元，用于将所述正射影像数据、倾斜摄影数据、地形数据以及模型数据进行切片轻量化，得到轻量化后的二三维矢量数据；
15.第三处理单元，用于对所述轻量化后的二三维矢量数据加载，并进行渲染，将渲染后的数据与从所述物联网获取终端设备的信息数据融合，实现可视化。
16.进一步的，所述地理信息系统和所述建筑信息模型用于实现现实场景中建筑和城市的从宏观到微观一体化、从室外到室内一体化、从地上到地下一体化，而且可以真正实现城市的全方位、无盲点的完全数字化和孪生可视化。
17.进一步的，所述物联网用于实现互联神经脉络，从建筑、道路、停车场、信号灯乃至灯杆、井盖、垃圾桶设置为智能的，分别分配身份标识，构建时时处处能够感知、万物互联、信息相通的智能感知体系。
18.一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在的设备执行如上述所述的混合孪生引擎实现方法。
19.一种电子设备，所述电子设备包括至少一个处理器、以及与所述处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，所述处理器、所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行如上述所述的混合孪生引擎实现方法。
20.本技术所述的混合孪生引擎实现方法及装置，首先从所述地理信息系统和所述建筑信息模型获取用户上传的正射影像数据、倾斜摄影数据、地形数据以及模型数据；之后，将所述正射影像数据、倾斜摄影数据、地形数据以及模型数据进行切片轻量化，得到轻量化后的二三维矢量数据；最后对所述轻量化后的二三维矢量数据加载，并进行渲染，将渲染后的数据与从所述物联网获取终端设备的信息数据融合，实现可视化。本技术通过建筑信息模型、地理信息系统和物联网的混合孪生方式为电力、水利、交通、市政、民建等领域的规划、设计、施工建造、运维等业务提供孪生现实服务。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本技术实施例公开的一种混合孪生引擎实现方法的流程示意图；
23.图2为本技术实施例公开的一种混合孪生引擎实现方法实例流程示意图；
24.图3为本技术实施例公开的一种混合孪生引擎实现装置的结构示意图；
25.图4为本技术实施例公开的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
26.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
27.本技术发明人指出，在web端gis系统采用cesium作为基础框架，用于加载背景地理地图、地形、三维实景及模型数据，后台模型轻量化服务采用java开发，支持跨平台，gis数据服务采用geoserver，支持ogc(open geospatial consortium)开放地理空间信息联盟
标准；iot物理网模块采用c 开发，以保证吞吐量及效率，负责终端硬件设备的数据通信，并存储终端设备的历史数据，为其它模块提供终端设备的数据交互服务。
28.请参见附图1，为本技术实施例提供的一种混合孪生引擎实现方法流程示意图。如图1所示，本技术实施例提供了一种混合孪生引擎实现方法，基于地理信息系统、建筑信息模型和物联网的混合孪生方式，该方法包括如下步骤：
29.s101：从所述地理信息系统和所述建筑信息模型获取用户上传的正射影像数据、倾斜摄影数据、地形数据以及模型数据。
30.需要说明的是，本技术实施例支持地形、正射影像、倾斜摄影、互联网地理底图、三维人工模型、bim模型，支持漫游、飞行可视化浏览交互操作，且支持水域、火焰、热力图、风场图、雨量等分布图、迁徙动图等专题数据可视化渲染。
31.本步骤中，所述地理信息系统和所述建筑信息模型用于实现现实场景中建筑和城市的从宏观到微观一体化、从室外到室内一体化、从地上到地下一体化，而且可以真正实现城市的全方位、无盲点的完全数字化和孪生可视化。
32.s102：将所述正射影像数据、倾斜摄影数据、地形数据以及模型数据进行切片轻量化，得到轻量化后的二三维矢量数据。
33.需要说明的是，本技术实施例由后端java服务在线将数据进行切片轻量化，并采用轻量化压缩算法，保证不明显影响视觉效果的前提下，对bim模型进行轻量化处理，并在前端渲染进行lod分级轻量化渲染，支持海量三维模型在web浏览器端真彩渲染的同时保证流畅度的体验。
34.s103：对所述轻量化后的二三维矢量数据加载，并进行渲染，将渲染后的数据与从所述物联网获取终端设备的信息数据融合，实现可视化。
35.需要说明的是，本技术实施例支持空间量测、空间分析、可视化分析、拓扑分析；支持雨、雪、雾、天空、云等可视化仿真效果；支持bim模型的任意剖切、分解、调整；保留模型组件的关系及属性，并可查看修改；支持gim等专有参数化海量模型的可视化；同时，将iot物联网监测数据与bim模型建立关联，并在gis场景中可视化及交互操作。进一步，本技术实施例提供的混合孪生引擎实现方法如图2所示的流程。
36.本步骤中，所述物联网用于实现互联神经脉络，从建筑、道路、停车场、信号灯乃至灯杆、井盖、垃圾桶设置为智能的，分别分配身份标识，构建时时处处能够感知、万物互联、信息相通的智能感知体系。
37.本技术实施例提供一种混合孪生引擎实现方法，首先从所述地理信息系统和所述建筑信息模型获取用户上传的正射影像数据、倾斜摄影数据、地形数据以及模型数据；之后，将所述正射影像数据、倾斜摄影数据、地形数据以及模型数据进行切片轻量化，得到轻量化后的二三维矢量数据；最后对所述轻量化后的二三维矢量数据加载，并进行渲染，将渲染后的数据与从所述物联网获取终端设备的信息数据融合，实现可视化。本技术实施例通过建筑信息模型、地理信息系统和物联网的混合孪生方式为电力、水利、交通、市政、民建等领域的规划、设计、施工建造、运维等业务提供孪生现实服务。
38.请参阅图3，基于上述实施例公开的一种混合孪生引擎实现方法，本实施例对应公开了一种混合孪生引擎实现装置，基于地理信息系统、建筑信息模型和物联网的混合孪生方式，该装置包括：
39.第一处理单元301，用于从所述地理信息系统和所述建筑信息模型获取用户上传的正射影像数据、倾斜摄影数据、地形数据以及模型数据；
40.第二处理单元302，用于将所述正射影像数据、倾斜摄影数据、地形数据以及模型数据进行切片轻量化，得到轻量化后的二三维矢量数据；
41.第三处理单元303，用于对所述轻量化后的二三维矢量数据加载，并进行渲染，将渲染后的数据与从所述物联网获取终端设备的信息数据融合，实现可视化。
42.进一步的，所述地理信息系统和所述建筑信息模型用于实现现实场景中建筑和城市的从宏观到微观一体化、从室外到室内一体化、从地上到地下一体化，而且可以真正实现城市的全方位、无盲点的完全数字化和孪生可视化。
43.进一步的，所述物联网用于实现互联神经脉络，从建筑、道路、停车场、信号灯乃至灯杆、井盖、垃圾桶设置为智能的，分别分配身份标识，构建时时处处能够感知、万物互联、信息相通的智能感知体系。
44.所述混合孪生引擎实现装置包括处理器和存储器，上述第一处理单元、第二处理单元和第三处理单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
45.处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来达到基于bim、gis、iot的混合孪生方式为电力、水利、交通、市政、民建等领域的规划、设计、施工建造、运维等业务提供孪生现实服务的目的。
46.本技术实施例提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现所述混合孪生引擎实现方法。
47.本技术实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述混合孪生引擎实现方法。
48.本技术实施例提供了一种电子设备，如图4所示，该电子设备40包括至少一个处理器401、以及与所述处理器连接的至少一个存储器402、总线403；其中，所述处理器401、所述存储器402通过所述总线403完成相互间的通信；处理器401用于调用所述存储器402中的程序指令，以执行上述的所述混合孪生引擎实现方法。
49.本文中的电子设备可以是服务器、pc、pad、手机等。
50.本技术还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：
51.从所述地理信息系统和所述建筑信息模型获取用户上传的正射影像数据、倾斜摄影数据、地形数据以及模型数据；
52.将所述正射影像数据、倾斜摄影数据、地形数据以及模型数据进行切片轻量化，得到轻量化后的二三维矢量数据；
53.对所述轻量化后的二三维矢量数据加载，并进行渲染，将渲染后的数据与从所述物联网获取终端设备的信息数据融合，实现可视化。
54.进一步的，所述地理信息系统和所述建筑信息模型用于实现现实场景中建筑和城市的从宏观到微观一体化、从室外到室内一体化、从地上到地下一体化，而且可以真正实现城市的全方位、无盲点的完全数字化和孪生可视化。
55.进一步的，所述物联网用于实现互联神经脉络，从建筑、道路、停车场、信号灯乃至
灯杆、井盖、垃圾桶设置为智能的，分别分配身份标识，构建时时处处能够感知、万物互联、信息相通的智能感知体系。
56.本技术是根据本技术实施例的方法、设备(系统)、计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
57.在一个典型的配置中，设备包括一个或多个处理器(cpu)、存储器和总线。设备还可以包括输入/输出接口、网络接口等。
58.存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)，存储器包括至少一个存储芯片。存储器是计算机可读介质的示例。
59.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd
‑
rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
60.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
61.本领域技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
62.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。