一种基于CPS的端云协同的混合现实技术与系统的制作方法

一种基于cps的端云协同的混合现实技术与系统
技术领域
1.本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于cps的端云协同的混合现实技术与系统。


背景技术：

2.虚拟环境的实时高保真绘制是虚拟现实系统的核心技术之一，直接影响着用户体验的沉浸性。随着电子商务、设计制造、文化传媒等应用对数字体验要求的不断提升，传统端侧或集群式的虚拟环境绘制模式日益难以满足移动、多样的虚拟对象呈现需求，端云协同逐渐成为当前时代虚拟现实的计算模式。
3.按照目前的混合现实技术及人机交互手段，就会面临以下问题：
4.目前设备使用不便、效果不佳等问题仍然突出，硬件的处理速度远不能满足在虚拟世界中实时处理大量数据的需求。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种基于cps的端云协同的混合现实技术与系统，解决了现有技术中目前设备使用不便、效果不佳等问题仍然突出，硬件的处理速度远不能满足在虚拟世界中实时处理大量数据的需求的问题。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种基于cps的端云协同的混合现实技术，包括
8.s1、对端云协同的cps系统进行划分，获得对应的集中
‑
分布式联合控制的网络架构；
9.s2、基于集中
‑
分布式联合控制的网络架构进行建模分析，获得cps管控系统的物理模型；
10.s3、基于cps管控系统的物理模型，以边缘计算组为基础单位建立单元级cps智能对象；
11.s4、基于cps管控系统，对智能对象进行标注，获得设备数据信息及动态指标。
12.优选的，模型创建的流程，包括以下步骤：
13.1、对现场环境设备进行清点，在cps建立对应的物理模型和智能对象；
14.2、对整体环境拍摄vr全景相片；
15.3、根据室内建模情况在合适的数据节点上传对应的vr图片；
16.4、设立浏览路径，实现多场景的切换；
17.5、标注类型：
18.位置块标注：运行原理图(svg图)、网页、文本
19.位置点标注：设备标注、摄像头标注、场景标注；
20.6、根据需求展示所需仪器设备，在vr图中对对应设备进行标注并选取相应的智能对象，将展示信息以网页形式内嵌进行标注；
21.7、针对可通过cps进行控制操作和数据采集的物联网设备，逐个配置每个设备关联的智能模板、对象模板，即对物联设备进行实例化配置，相应的设备标注还应展示数据的采集趋势及进行控制的操作流程。
22.一种基于cps的端云协同的混合现实系统，包括
23.s1、网络架构划分模块，用于对cps场景下的端云协同的混合现实技术进行划分，获得对应的集中
‑
分布式联合控制的网络架构；
24.s2、建模分析模块，用于基于集中
‑
分布式联合控制的网络架构进行建模分析，并以边缘计算组为基础单位建立单元级cps数字体模型，最终组合构成cps统一计算模型；
25.s3、vr标注模块，用于基于cps的末端设备的数据可视化，获得设备的数据信息及动态指标。
26.本发明至少具备以下有益效果：
27.本发明从端云协同的角度出发，进行了边缘计算、云计算与设备端在cps场景下的协同分析，构建了一种“自下而上、分布自治、协同调度、全局优化”的基于cps的端云协同的混合现实技术与系统，有效解决了vr中存在的数据计算问题，实现了资源的高效利用与业务的快速迭代。
28.本发明还具备以下有益效果：
29.1、本发明通过可视化管理系统的方式，可快速方便的对vr中的设施设备进行参数指标展示，大大减轻了开发工作量。
30.2、本发明提供的vr中设施设备的标注方法是可按需扩展可按需二次修改的，并且运用此方法的二次扩展和修改是无任何开发成本。
31.3、本发明提供是一种标准化的操作设计方法，具备一定的可复制性，在工业自动化与建筑智能化行业都有实践价值。
32.4、本发明提供了全新vr信息展示的方式，采用设备标注的方法并以网页的形式对设备信息进行动态展示，简化了现有软件繁琐的步骤，操作简单，功能性更强。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
34.图1为本发明设施设备模型创建的流程结构示意图。
具体实施方式
35.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
36.实施例一
37.参照图1，一种基于cps的端云协同的混合现实技术，包括
38.s1、对端云协同的cps系统进行划分，获得对应的集中
‑
分布式联合控制的网络架构；
39.s2、基于集中
‑
分布式联合控制的网络架构进行建模分析，获得cps管控系统的物理模型；
40.s3、基于cps管控系统的物理模型，以边缘计算组为基础单位建立单元级cps智能对象；
41.s4、基于cps管控系统，对智能对象进行标注，获得设备数据信息及动态指标。
42.根据上述实施例可知：本发明从端云协同的角度出发，进行了边缘计算、云计算与设备端在cps场景下的协同分析，构建了一种“自下而上、分布自治、协同调度、全局优化”的基于cps的端云协同的混合现实技术与系统，有效解决了vr中存在的数据计算问题，实现了资源的高效利用与业务的快速迭代。
43.实施例二
44.参照图1，模型创建的流程，包括以下步骤：
45.1、对现场环境设备进行清点，在cps建立对应的物理模型和智能对象；
46.2、对整体环境拍摄vr全景相片；
47.3、根据室内建模情况在合适的数据节点上传对应的vr图片；
48.4、设立浏览路径，实现多场景的切换；
49.5、标注类型：
50.位置块标注：运行原理图(svg图)、网页、文本
51.位置点标注：设备标注、摄像头标注、场景标注；
52.6、根据需求展示所需仪器设备，在vr图中对对应设备进行标注并选取相应的智能对象，将展示信息以网页形式内嵌进行标注；
53.7、针对可通过cps进行控制操作和数据采集的物联网设备，逐个配置每个设备关联的智能模板、对象模板，即对物联设备进行实例化配置，相应的设备标注还应展示数据的采集趋势及进行控制的操作流程。
54.实施例三
55.一种基于cps的端云协同的混合现实系统，包括
56.s1、网络架构划分模块，用于对cps场景下的端云协同的混合现实技术进行划分，获得对应的集中
‑
分布式联合控制的网络架构；
57.s2、建模分析模块，用于基于集中
‑
分布式联合控制的网络架构进行建模分析，并以边缘计算组为基础单位建立单元级cps数字体模型，最终组合构成cps统一计算模型；
58.s3、vr标注模块，用于基于cps的末端设备的数据可视化，获得设备的数据信息及动态指标。
59.综上所述：本发明从端云协同的角度出发，进行了边缘计算、云计算与设备端在cps场景下的协同分析，构建了一种“自下而上、分布自治、协同调度、全局优化”的基于cps的端云协同的混合现实技术与系统，有效解决了vr中存在的数据计算问题，实现了资源的高效利用与业务的快速迭代，本发明通过可视化管理系统的方式，可快速方便的对vr中的设施设备进行参数指标展示，大大减轻了开发工作量，本发明提供的vr中设施设备的标注方法是可按需扩展可按需二次修改的，并且运用此方法的二次扩展和修改是无任何开发成本，本发明提供是一种标准化的操作设计方法，具备一定的可复制性，在工业自动化与建筑智能化行业都有实践价值，本发明提供了全新vr信息展示的方式，采用设备标注的方法并
以网页的形式对设备信息进行动态展示，简化了现有软件繁琐的步骤，操作简单，功能性更强。
60.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。