【金猿技術(shù)展】基于數(shù)據(jù)控制三維組態(tài)的方法及裝置——實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動三維模型的精準(zhǔn)運(yùn)轉(zhuǎn)技術(shù)

大數(shù)據(jù) 數(shù)字冰雹數(shù)據(jù)猿三維模型

原創(chuàng) 數(shù)據(jù)猿 | 2021-12-16 21:58

【數(shù)據(jù)猿導(dǎo)讀】本項目由數(shù)字冰雹投遞并參與“數(shù)據(jù)猿年度金猿策劃活動——2021大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新技術(shù)突破榜榜單及獎項”評選。

【金猿技術(shù)展】基于數(shù)據(jù)控制三維組態(tài)的方法及裝置——實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動三維模型的精準(zhǔn)運(yùn)轉(zhuǎn)技術(shù)

基于數(shù)據(jù)控制三維組態(tài)的方法及裝置，是對三維模型進(jìn)行數(shù)字化處理，轉(zhuǎn)換成可以數(shù)據(jù)驅(qū)動的模型對象結(jié)構(gòu)。主要是通過數(shù)字孿生技術(shù)對模型對象進(jìn)行仿真，通過模型定義、數(shù)據(jù)綁定、可視化等技術(shù)步驟，仿真、映射、控制模型對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、運(yùn)動狀態(tài)、工藝流程等，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動三維模型精準(zhǔn)運(yùn)轉(zhuǎn)?；跀?shù)據(jù)控制三維組態(tài)的方法及裝置解決的問題是：單體三維模型對象如何由數(shù)據(jù)驅(qū)動進(jìn)行相應(yīng)的變化，能夠在三維場景中進(jìn)行模擬、仿真、展現(xiàn)真實物理對象的運(yùn)動狀態(tài)、效果狀態(tài)，使得用戶能夠根據(jù)自己控制目的，對模型對象進(jìn)行任意組態(tài)屬性綁定。

技術(shù)說明

1.技術(shù)介紹

從技術(shù)實現(xiàn)層面講，基于數(shù)據(jù)控制三維組態(tài)的方法及裝置，主要包括模型對象復(fù)雜結(jié)構(gòu)定義、數(shù)據(jù)驅(qū)動模型關(guān)節(jié)定義、實時狀態(tài)數(shù)據(jù)報文定義、三維組態(tài)交互分析幾個方面。

模型對象復(fù)雜結(jié)構(gòu)定義

模型對象復(fù)雜結(jié)構(gòu)定義，是對創(chuàng)建的模型與其自身各種要素之間的相互關(guān)聯(lián)和相互作用的關(guān)系進(jìn)行仿真，使各結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)依照層級關(guān)系與上級節(jié)點(diǎn)保持一致的行為邏輯，包括構(gòu)成要素的數(shù)量比例、排列次序、結(jié)合方式和因發(fā)展而引起的變化。通過模型對象復(fù)雜結(jié)構(gòu)定義，可實現(xiàn)模型外觀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)的真實復(fù)現(xiàn)，輔助決策人員根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行模型對象進(jìn)行結(jié)構(gòu)剖分與推演研究。

數(shù)據(jù)驅(qū)動模型關(guān)節(jié)定義

數(shù)據(jù)驅(qū)動模型關(guān)節(jié)定義能夠非常真實地復(fù)現(xiàn)目標(biāo)物體的運(yùn)動行為特征，打造高還原度、高逼真的數(shù)據(jù)驅(qū)動模型，支持多類型格式模型關(guān)節(jié)，每個關(guān)節(jié)可同時控制多個結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，每個結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)可綁定旋轉(zhuǎn)、位移、放縮、顏色變換、顯隱等行為邏輯，并根據(jù)關(guān)節(jié)數(shù)值的變化對其行為邏輯進(jìn)行控制；同時支持定義模型對象復(fù)雜動作腳本，將多關(guān)節(jié)基于時間線進(jìn)行組合，并定義各關(guān)節(jié)的數(shù)值范圍、起始時間、時長等參數(shù)，供事件消息觸發(fā)執(zhí)行?？奢o助查看、分析模型對象關(guān)節(jié)特點(diǎn)，對設(shè)備進(jìn)行研究改進(jìn)。

實時狀態(tài)數(shù)據(jù)報文定義

能夠通過接入實時數(shù)據(jù)，動態(tài)定義結(jié)構(gòu)、關(guān)節(jié)、動作變化，為三維模型賦予實時數(shù)據(jù)驅(qū)動能力，對模型姿態(tài)、動作、狀態(tài)變化進(jìn)行復(fù)雜控制，實時反映物理對象的運(yùn)轉(zhuǎn)過程和工作原理。

三維組態(tài)可視化交互分析

三維組態(tài)可視化交互分析通過友好易用的人機(jī)交互的形式、手段，如設(shè)備剖分、上卷、下鉆、切片、切塊、旋轉(zhuǎn)以及點(diǎn)選交互等，對控制對象進(jìn)行監(jiān)測、研究、分析，輔助用戶清楚、直觀地了解設(shè)備運(yùn)作態(tài)勢，便于多角度了解設(shè)備的結(jié)構(gòu)與運(yùn)轉(zhuǎn)詳情。

2.技術(shù)亮點(diǎn)

安全可控：內(nèi)核自研、確保技術(shù)自主可控

此項技術(shù)常用語為政府及企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)技術(shù)，自主可控是國家政策要求，也將是用戶自身信息安全的必然選擇。數(shù)字冰雹底層核心技術(shù)堅持自主研發(fā)，非國外商業(yè)引擎二次包裝，不受國外技術(shù)制約，充分保障系統(tǒng)建設(shè)安全穩(wěn)定，具備成熟完善的技術(shù)平臺、高度的靈活性和可定制性，可實現(xiàn)大規(guī)模復(fù)雜三維場景的快速構(gòu)建，可廣泛應(yīng)用于各行業(yè)數(shù)字孿生應(yīng)用。

純云架構(gòu)、端/流兼容

隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，云渲染技術(shù)架構(gòu)是當(dāng)下主流的發(fā)展趨勢。“純云架構(gòu)”可以實現(xiàn)任意瀏覽器終端、無需安裝即可秒級開啟數(shù)字孿生應(yīng)用乃至編輯器；“端/流兼容”，“端”即“端渲染”，通過瀏覽器端的 WebGL 技術(shù)實時渲染場景，供用戶操作訪問，具備任意終端都能獲得優(yōu)秀的渲染效果、對服務(wù)器負(fù)擔(dān)小、帶寬要求低、并發(fā)數(shù)量高等優(yōu)勢；“流”即“流渲染”，基于云端渲染服務(wù)器，生成可交互視頻流，供用戶實時操作訪問，具備頂級渲染效果、超高性能、支持預(yù)加載，啟動快、訪問終端配置要求低等優(yōu)勢。兩種可視化渲染技術(shù)都是基礎(chǔ)的技術(shù)平臺，此項技術(shù)具備全部兼容，提供全面的實施服務(wù)能力。

數(shù)據(jù)兼容：全要素、多數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)無縫接入

基于數(shù)據(jù)控制三維組態(tài)的方法及裝置作為最終行業(yè)智能應(yīng)用的基礎(chǔ)平臺，要接入的數(shù)據(jù)包括但不限于：多格式類型模型數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)、時空分析數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)、空間實體對象、傳感器對象、通訊鏈路/指揮關(guān)系對象等。

基于數(shù)據(jù)控制三維組態(tài)的方法及裝置具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)兼容性和接入能力，將多類型數(shù)據(jù)整合到一個三維組態(tài)場景中，進(jìn)行高度融合與挖掘分析，在最大限度利用現(xiàn)有信息化建設(shè)成果的基礎(chǔ)上，構(gòu)建智慧管理相關(guān)應(yīng)用，輔助用戶對各類監(jiān)測對象做出快速、準(zhǔn)確的判斷，為管理決策提供有力支撐。

友好易用，編輯操作所見即所得

圖形化操作界面、全托拉拽式場景編輯，可便捷地將模型拖入場景進(jìn)行編輯操作；支持為模型定義數(shù)據(jù)驅(qū)動邏輯，允許用戶傳入簡單數(shù)值，即可對三維對象進(jìn)行復(fù)雜控制；配置結(jié)果可實時預(yù)覽，便捷高效。

開發(fā)團(tuán)隊

●帶隊負(fù)責(zé)人：鄧瀟

鄧瀟，數(shù)字冰雹創(chuàng)始人、董事長。曾在眾多國際計算機(jī)技術(shù)大賽中屢獲桂冠，被比爾蓋茨親自授予“創(chuàng)新英雄”獎。在可視化數(shù)字孿生及人機(jī)交互開發(fā)領(lǐng)域擁有十余年經(jīng)驗，對行業(yè)有著深刻的理解與認(rèn)知。帶領(lǐng)團(tuán)隊自主研發(fā)的核心平臺產(chǎn)品AVE™（Advanced Visualization Engine先進(jìn)可視化引擎）、圖觀™數(shù)字孿生應(yīng)用開發(fā)引擎是國內(nèi)首屈一指的數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)產(chǎn)品，在業(yè)內(nèi)已擁有一定影響力和良好的聲譽(yù)，廣泛應(yīng)用到各行業(yè)領(lǐng)域。擔(dān)任北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)科協(xié)委員、北京工業(yè)大學(xué)校友會/教育基金會理事、國家大數(shù)據(jù)專家委員會委員、中國人民公安大學(xué)軍民融合中心大數(shù)據(jù)專業(yè)委員會委員等稱號；榮獲比爾蓋茨授予“創(chuàng)新英雄”稱號、2016年入選“中國大數(shù)據(jù)創(chuàng)新百人榜單”、2017“中國智慧城市先鋒人物獎”等獎項。

●其他重要成員：丁冬、劉學(xué)、劉磊等

●隸屬機(jī)構(gòu)：數(shù)字冰雹

數(shù)字冰雹提供行業(yè)可視化數(shù)字孿生IOC系統(tǒng)整體解決方案實施和圖觀™數(shù)字孿生可視化引擎開發(fā)工具。

自2001年起，數(shù)字冰雹核心研發(fā)團(tuán)隊便開始了人機(jī)交互及可視化數(shù)字孿生領(lǐng)域的研究，數(shù)字冰雹公司成立于2006年，十余年來專注于可視化數(shù)字孿生領(lǐng)域，堅持技術(shù)深耕、自主研發(fā)，擁有完備的可視化產(chǎn)品體系和交付能力先后獲得多項權(quán)威機(jī)構(gòu)獎項認(rèn)可，連續(xù)7年連續(xù)七年上榜“大數(shù)據(jù)企業(yè)排行榜”，并位居“國產(chǎn)可視化引擎”、“數(shù)字孿生三維可視化”板塊榜首之位。

自主研發(fā)面向C/S、B/S、Streaming多種應(yīng)用架構(gòu)的核心渲染技術(shù)和產(chǎn)品平臺，包括AVE™（Advanced Visualization Engine先進(jìn)可視化引擎）、圖觀™數(shù)字孿生可視化引擎等，是國內(nèi)首屈一指的可視化數(shù)字孿生平臺。

產(chǎn)品平臺與行業(yè)需求深度結(jié)合，成功應(yīng)用于智慧城市、園區(qū)、公安、交管、監(jiān)所、電力、應(yīng)急管理、航天戰(zhàn)場等多個領(lǐng)域，落地項目數(shù)百個，在國內(nèi)可視化數(shù)字孿生領(lǐng)域已具備豐富實施經(jīng)驗，鼎力幫助用戶駕馭數(shù)據(jù)、彰顯價值！

相關(guān)評價

●嫦娥五號采樣封裝可視化監(jiān)測系統(tǒng)

全自主可控體系，技術(shù)支持很全面，配置選項很豐富，能夠支撐復(fù)雜結(jié)構(gòu)/動作定義、數(shù)據(jù)驅(qū)動、多級細(xì)節(jié)顯示優(yōu)化LOD等應(yīng)用，操作非常便捷；又能夠滿足模型結(jié)構(gòu)、動作深度定制，支撐項目系統(tǒng)的快速搭建，大幅縮短實施周期。

●智慧工廠運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)

為我們提供了友好易用的配置環(huán)境、全面的空間對象類型支持、豐富的可定義對象屬性，實現(xiàn)了多種復(fù)雜空間對象的高效定義和配置；并能夠支持實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)接入，滿足實時監(jiān)控、歷史數(shù)據(jù)分析等不同應(yīng)用場景需要。

來源：數(shù)字冰雹

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