数据中心3D建模方法、装置、电子设备及存储介质与流程

数据中心3d建模方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
1.本技术实施方式涉及数据处理领域，特别涉及数据中心的3d建模。


背景技术：

2.智能数据中心(idc，intelligent data center)的管控系统是实现数据中心智能化的关键组成部分，而优良管控系统的可视化界面为数据中心的安全运维起到眼观六路，耳听八方的作用。它够使得数据中心管理员可以简便、高效监控数据中心运行状态，了解动环、设备运行是否正常，为数据中心的绿色节能起到指导作用。
3.在数据中心管控系统的监控领域的可视化方案中，有采用2d平面方式，其通过展示整个数据中心各设施示意图及其位置，在设施的相应位置处通过用户交互展示示意设备的各项监控信息。随着监控信息可视化的要求越来越高，要更直观形象的展示数据中心的运行状态的各项指标，更好的方式是使用3d来展示。业界常用的流程是依照数据中心的cad图纸进行svg图设计，再根据svg图进行建模，定制化建立3d模型。对于通过平面图生成数据中心的3d模型的过程，需要投入大量人力，并且效率较低。


技术实现要素：

4.本技术实施例的主要目的在于提出一种数据中心3d建模方法、装置、电子设备及存储介质，使得对于通过平面图生成数据中心的3d模型的过程，减少人力投入，提高效率。
5.为实现上述目的，本技术实施例提供了一种数据中心3d建模方法，包括以下步骤：
6.根据数据中心的平面图中的几何元素，获取所述数据中心的基础3d模型，所述基础3d模型包括墙体及地面；
7.根据所述平面图中的标记，在所述基础3d模型中所述标记的位置填充所述标记对应的模型，生成所述数据中心的3d模型；
8.其中，所述标记至少包括设施标记，所述设施标记与预置模型库中的模型一一对应。
9.为实现上述目的，本技术实施例还提供了一种数据中心3d建模装置，包括：
10.第一获取模块，用于根据数据中心的平面图中的几何元素，获取所述数据中心的基础3d模型，所述基础3d模型包括墙体及地面；
11.第二获取模块，用于根据所述平面图中的标记，在所述基础3d模型中所述标记的位置填充所述标记对应的模型，生成所述数据中心的3d模型；
12.其中，所述标记至少包括设施标记，所述设施标记与预置模型库中的模型一一对应。
13.为实现上述目的，本技术实施例还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，
14.与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
15.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一
个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的数据中心3d建模方法。
16.为实现上述目的，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的数据中心3d建模方法。
17.本技术提出的实施方式对于相关技术而言，改变了业界传统的通过平面图纸获取3d模型的方式，提供了一种由平面图纸自主生成3d模型的实施过程，包括通过几何元素得到基础3d模型，通过设施标记与预置模型库中模型的对应关系，获取到与平面图中的标记对应的模型，并将获取到的模型填充到基础3d模型中，得到3d模型。由于无需技术人员根据平面图纸进行二次构建，通过建模得到3d模型，因此可以有效减少获取3d模型过程中的人力投入，提高了开发效率。
附图说明
18.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
19.图1是根据本技术第一实施方式提供的数据中心3d建模方法的流程图；
20.图2是根据本技术第一实施方式提供的基础3d模型生成步骤的示意图；
21.图3是根据本技术第一实施方式提供的获取地面步骤中凸包算法结果的示意图；
22.图4是根据本技术第二实施方式提供的数据中心3d建模方法的流程图；
23.图5是根据本技术第三实施方式提供的一种数据中心3d建模装置的示意图；
24.图6是根据本技术第四实施方式提供的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
25.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本技术各实施例中，为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本技术所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本技术的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
26.本技术实施例中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本技术的描述中，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列部件或单元的系统、产品或设备没有限定于已列出的部件或单元，而是可选地还包括没有列出的部件或单元，或可选地还包括对于这些产品或设备固有的其它部件或单元。本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
27.本技术的第一实施方式涉及一种数据中心3d建模方法，应用于电子设备，例如智能终端、电脑等。具体流程如图1所示。
28.步骤101，根据数据中心的平面图中的几何元素，获取数据中心的基础3d模型，基础3d模型包括墙体及地面；
29.步骤102，根据平面图中的标记，在基础3d模型中标记的位置填充标记对应的模型，生成数据中心的3d模型；其中，标记至少包括设施标记，设施标记与预置模型库中的模型一一对应。
30.其中，平面图包括几何元素及标记，几何元素用于获取墙体及地面等建筑主体，完成模型转化过程；标记至少包括设施标记，用于完成模型填充过程，设施标记与预置模型库中的设施模型具有一一对应的关系，识别到后用对应的设施模型替代设施标记；另外，还包括特定标记，特定标记用于标识所述基础3d模型的装饰模型，例如，区分内外墙并增设对应纹理，布尔减操作获取门的空位并填充门模型等。本技术的实施方式减少由平面图获取3d模型过程中的人力投入，同时能提高开发效率。
31.下面对本实施方式的数据中心3d建模方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。
32.在步骤101中，电子设备根据数据中心的平面图中的几何元素，获取数据中心的基础3d模型，基础3d模型包括墙体及地面，如图2所示。几何元素包括基础元素和基础元素的坐标，基础元素包括以下之一或任意组合：曲线、直线、路径、圆、椭圆、贝塞尔曲线。
33.在一个例子中，根据数据中心的平面图中的基础元素、基础元素对应的坐标及默认高度，将基础元素等比转化为三维坐标中的点、线、面元素，以获取墙体；根据基础元素的坐标，使用凸包算法计算出外轮廓多边形，将算出的外轮廓多边形根据平面坐标，等比体现在三维坐标中，作为楼层的地面。根据几何元素获取数据中心建筑的基础3d模型，包括墙体及地面，为获取目标3d模型提供建筑架构，基础3d模型是目标3d模型的基础组成部分。
34.其中，数据中心的平面图中的墙体的横截面即为基础3d模型生成时候需要的拉升面，宽度依照图纸的设定，在进行3d拉升操作的时候，需要给拉升一个高度。例如，将墙体高度默认值设为3米。
35.为了使“通过平面图中基础元素的坐标，使用凸包算法计算出外轮廓多边形，作为楼层的地面”过程更清楚，对于底面的计算方式举例如下：
36.将平面图中各个基础元素坐标制作成点集。例如矩形元素代表是4个点，曲线划分成10～20个线段，故可能为11～21个点，将所有这些元素点组合成点集。在点集中选取y坐标最小的一点h，当作基点。如果存在多个点的y坐标都为最小值，则选取x坐标最小的一点。坐标相同的点应排除。然后按照其它各点和基点构成的向量与x轴的夹角进行排序，夹角由大至小进行顺时针扫描，反之则进行逆时针扫描。实现中无需求得夹角，只需根据余弦定理求出向量夹角的余弦值即可。以图3为例，基点为h，根据夹角由小至大排序后依次为k，c，d，l，f，g，e，i，b，a，j；之后进行逆时针扫描。由于夹角最小，所以线段《h,k》一定在凸包上，接着加入c。假设线段《k,c》也在凸包上，就h，k，c三点而言，它们的凸包就是由此三点所组成；但是接下来加入d时会发现，线段《k,d》才会在凸包上，所以将线段《k,c》排除，c点不可能是凸包。按照上述步骤进行扫描，直到点集中所有的点都遍历完成，即得到凸包hkdgbj。
37.另外，平面图可为cad图纸；可选的，在根据数据中心的平面图中的几何元素获取数据中心的基础3d模型之前，对数据中心的cad图纸进行简化，包括：将数据中心的楼层区域外的内容移除；将数据中心的楼层区域内除墙体建筑线条外的其余内容移除。即，数据中心的楼层区域外无内容，楼层区域内仅保留墙体建筑线条，将辅助线和说明信息等内容均移除，使得图纸画面整洁，提高建模过程中的识别精确度。
38.在步骤102中，根据平面图中的标记，在基础3d模型中标记的位置填充标记对应的模型，生成数据中心的3d模型；标记至少包括设施标记，设施标记与预置模型库中的模型一一对应。
39.在一个例子中，标记包括设施标记，设施标记包括设施的位置和方向；根据平面图中的标记，在基础3d模型中标记的位置填充标记对应的模型，包括：根据平面图中的设施标记，在基础3d模型中设施标记的位置和方向，填充设施标记对应的预置模型库中的设施模型。设施模型包括：数据中心的各种微模块机柜、数据中心的电池柜、配电柜、空调柜、各类传感器等，例如设施标记a针对楼层内的配电柜a，则在图中的设施标记a相应的位置处，填充配电柜a的设施模型；并根据设施标记a中的方向，保持配电柜a相对方向和相对大小的一致性。使得3d模型更完整，展示时能够向用户更直观的结构内容。
40.对于通过平面图纸获取3d模型，业界传统的方式为技术人员根据平面图纸进行二次构建，需要大量的人力投入，并且效率较低。本技术的实施方式提供一种设备由平面图纸自主生成3d模型的实施过程，包括通过几何元素得到基础3d模型，通过标记对基础3d模型进行优化处理等；减少获取3d模型过程中的人力投入，提高了开发效率。
41.本技术的第二实施方式涉及一种数据中心3d建模方法，具体流程如图4所示。
42.步骤201，根据数据中心的工程cad图获取svg平面图；根据工程cad图，为svg平面图添加标记，得到的标记后的svg平面图；
43.步骤202，根据数据中心的svg平面图中的几何元素，获取数据中心的基础3d模型，基础3d模型包括墙体及地面；
44.步骤203，根据svg平面图中的标记，在基础3d模型中标记的位置填充标记对应的模型，生成数据中心的3d模型；其中，标记包括特定标记和设施标记，特定标记用于标识基础3d模型的装饰模型，设施标记与预置模型库中的设施模型一一对应。
45.其中步骤202与第一实施例中大致相同，为避免重复，不再赘述；不同之处在于步骤201及步骤203，以下对于步骤201及步骤203的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。
46.在步骤201中，根据数据中心的工程cad图获取svg平面图；根据工程cad图，为svg平面图添加标记，得到的标记后的svg平面图。可选的，将工程cad图转化为csv坐标文件格式，之后将csv坐标文件格式转化为svg平面图，从而由数据中心的工程cad图获取svg平面图。标记包括：特定标记和/或设施标记。其中，在svg平面图上打上依照工程cad图得到的类型标记。在一个例子中，标记只含类型不需要尺寸数据，svg平面图自主包含尺寸信息。加标记的方式需要按照程序中预设的方法来设置，程序会读取这些标记。一般在建好模型后会由开发工程师将3d模型导入三维运行环境展示三维模型内容，而往往需要有三维展示的地方，一般都需要二维信息的展示，工程cad图专业性较强，不适合非技术人员观看，本实施例首先将其转化为svg平面图，除了得到数据中心的3d模型外，可二次复用导入二维展示页面，使得二维信息展示更方便且直观，同时svg平面图较cad图减少了辅助线条等对于展示二维信息多余的内容，提高用户观看体验。
47.在一个例子中，对svg平面图添加标记，是接收用户指令，在svg的xml文档中增添特定标记和/或设施标记的标记属性。例如：
48.标记前：《rect x＝0y＝0width＝600height＝1200》
49.标记后：《rect x＝0y＝0width＝600height＝1200data-height＝”2150”data-type＝”rack”》
50.其中data-type＝”rack”机架类型data-height＝”2150”机架高度值。
51.另外，根据数据中心的工程cad图获取svg平面图，包括；对数据中心的工程cad图进行简化；根据简化后的工程cad图获取svg平面图。由于工程cad图中为了进行建筑设计，除建筑主体部分外，还会存在大量辅助内容，包括设计线条及说明信息，将辅助内容删除，能够降低svg平面图生成过程中的错误率，提高svg平面图的转化效率。
52.其中，对数据中心的cad图纸进行简化，例如：将数据中心的楼层区域外的内容移除；将数据中心的楼层区域内除墙体建筑线条外的其余内容移除，即，数据中心的的楼层区域外无内容，楼层区域内仅保留墙体建筑线条，将辅助线和说明信息等内容均移除。因此，将工程cad简化后转化为svg平面图的过程，例如：先移除多余线条、说明等辅助信息，并将移除后的工程cad图导出为csv文件，读取csv文件，生成svg平面图。
53.在步骤203中，根据svg平面图中的标记，在基础3d模型中标记的位置填充标记对应的模型，生成数据中心的3d模型；其中，标记包括特定标记和设施标记，特定标记用于标识基础3d模型的装饰模型，设施标记与预置模型库中的设施模型一一对应。
54.在一个例子中，在得到基础3d模型后，除了根据模型库中设施标记对应的设施模型填充对应位置外，还包括：根据特定标记，对基础3d模型的不同类型的墙体填充对应的纹理模型；不同类型的墙体包括：内墙和外墙；对特定标记标识的柱子填充柱子纹理模型；对特定标记标识的门的位置做布尔减操作，在布尔减操作后的空位填充门模型。即，在墙体和地面组成及基础3d模型上，将外墙、内墙、柱子、门等，做细致化的效果处理，使得最终的数据中心的3d模型能够更完整的展现平面图中的二维信息，并提高用户的观看体验。
55.本实施方式相对于第一实施方式，将工程cad图转化为svg平面图进行处理，使得在进行模型展示的同时，完成数据中心结构的二维展示；在执行模型填充的过程中，根据特定标记将建筑的墙、柱子、门等加入特定的装饰信息，使得数据中心的3d模型能够更完整且具体展示平面图中的结构内容，提升用户观看体验。
56.上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
57.此外，本领域技术人员可以理解，第一实施方式与第二实施方式所涉及的技术实现步骤不冲突，为了优化实施过程中的技术效果，可以将第一实施方式与第二实施方式中步骤结合使用。
58.本技术第三实施方式涉及一种数据中心3d建模装置，如图5所示，包括：
59.第一获取模块301，用于根据数据中心的平面图中的几何元素，获取数据中心的基础3d模型，基础3d模型包括墙体及地面。所述平面图为工程cad图或svg平面图；几何元素包括基础元素和基础元素的坐标，基础元素包括以下之一或任意组合：曲线、直线、路径、圆、椭圆、贝塞尔曲线；根据数据中心的平面图中的几何元素，获取数据中心的基础3d模型，包括：根据数据中心的平面图中的基础元素及默认高度，获取墙体；根据基础元素的坐标，使用凸包算法计算出外轮廓多边形，作为楼层的地面。获取基础3d模型作为建筑主体，作为获
取数据中心3d模型的架构主体。
60.另外，在第一获取模块301之前，包括转化模块(图中未示出)，当采取svg平面图生成数据中心的3d模型时，在所述转化模块中，根据数据中心的工程cad图获取svg平面图；根据工程cad图，为svg平面图添加所述标记，得到的标记后的svg平面图。
61.可选的，根据数据中心的工程cad图获取svg平面图，包括；对数据中心的工程cad图进行简化；根据简化后的工程cad图获取svg平面图。其中，对数据中心的cad图纸进行简化，包括：将数据中心的楼层区域外的内容移除；将数据中心的楼层区域内除墙体建筑线条外的其余内容移除。
62.可选的，在采用工程cad图生成数据中心的3d模型时，转化模块对工程cda图进行简化，向第一获取模块301输入简化后的工程cad图。
63.第二获取模块302，用于根据平面图中的标记，在基础3d模型中标记的位置填充标记对应的模型，生成数据中心的3d模型；其中，标记至少包括设施标记，设施标记与预置模型库中的模型一一对应。
64.标记包括设施标记，设施标记包括设施的位置和方向；根据平面图中的标记，在基础3d模型中标记的位置填充标记对应的模型，包括：根据平面图中的设施标记，在基础3d模型中设施标记的位置和方向，填充设施标记对应的预置模型库中的设施模型。
65.标记还包括特定标记；特定标记用于标识所述基础3d模型的装饰模型，根据平面图中的标记，在基础3d模型中标记的位置填充标记对应的模型，还包括：根据特定标记，对基础3d模型的不同类型的墙体填充对应的纹理模型；不同类型的墙体包括：内墙和外墙；对特定标记标识的柱子填充柱子纹理模型；对特定标记标识的门的位置做布尔减操作，在布尔减操作后的空位填充门模型。
66.本技术的实施方式提供一种设备由平面图纸自主生成3d模型的实施过程，包括通过几何元素得到基础3d模型，通过标记对基础3d模型进行优化处理等；减少获取3d模型过程中的人力投入，提高了开发效率。
67.不难发现，本实施方式为与上述实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与上述实施方式互相配合实施。上述实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在上述实施方式中。
68.值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本技术的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本技术所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
69.对于通过平面图纸获取3d模型，业界传统的方式为技术人员根据平面图纸进行二次构建，需要大量的人力投入，并且效率较低。本技术的实施方式提供一种设备由平面图纸自主生成3d模型的实施过程，包括通过几何元素得到基础3d模型，通过标记对基础3d模型进行优化处理等；减少获取3d模型过程中的人力投入，提高了开发效率。
70.本技术第四实施方式涉及一种电子设备，如图6所示，包括至少一个处理器401；以及，与所述至少一个处理器401通信连接的存储器402；其中，所述存储器存储有可被所述至
少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的数据中心3d建模方法。
71.其中，存储器和处理器采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器和存储器的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器。
72.处理器负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。
73.本技术第五实施方式涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例。
74.即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
75.本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本技术的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本技术的精神和范围。