【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及數字孿生系統，特別涉及一種構建建筑設備三維模型的方法和數字孿生系統。
技術介紹
1、在建筑能源數字孿生系統中，包括暖通空調系統、給排水系統、新風系統、消防管道系統等的能源系統，其由各種建筑空間、設備、管線、末端設施組成一個龐大復雜的系統，存在開發，維護難度高，難以應用部署的問題。
2、傳統的數字孿生系統模型一般基于外部3d引擎直接開發，雖然這種方法能夠創建高度逼真的虛擬環境，但通常需要深厚的編程能力和對引擎的深入理解，導致開發周期長、成本高。此外，外部引擎的定制性和靈活性有限，難以滿足特定能源管理系統的復雜需求。
3、又或是通過外部3d編輯軟件建模，如revit、3dmax等工具雖然能夠創建精細的3d模型，但模型體積大、細節多，導致后期在數字孿生系統中加載和渲染時性能低下。此外，這些模型往往缺乏與物理系統的實時交互能力，需要額外的開發工作來實現數據的動態更新和同步。
4、此外，隨著物理系統的運行，數據會不斷產生和變化。如何在保證數據實時性的同時，實現虛擬模型與物理系統的準確同步，是一個技術難題。
技術實現思路
1、針對上述技術問題，本專利技術提出了一種構建建筑設備三維模型的方法和數字孿生系統，結合了參數化建模、基于規則的建模以及模板化建模的優勢，極大地提升了設備模型構建的自動化程度和準確性。從而解決了現有數字孿生系統開發周期長、成本高、模型體量大的問題。
2、為實現上述技術目的，本專利技術采用以下技術方案：
4、獲取cad圖紙，并對cad圖紙進行預處理，以將cad圖紙對應的二維模型顯示在3d空間中；
5、在二維模型上，確定要創建的三維模型的模型圖層和模型對象；
6、確定每個模型對象在二維平面上的位置信息、垂直方向上的位置信息以及自身的高度信息，以確定三維模型在3d空間中的三維坐標；
7、確定三維模型的類型，從預設模型資源庫中選取相應的預制體模型；
8、為每個模型對象創建一個預制體模型的實例，并根據計算出的三維坐標確定每個實例在3d空間中的位置，以得到三維模型。
9、可選地，對cad圖紙進行預處理，以將cad圖紙對應的二維模型顯示在3d空間中，包括：
10、使用dwg格式解析腳本對dwg格式圖紙進行解析，提取圖紙中的繪制對象及其屬性信息，屬性信息包括坐標信息、尺寸信息和圖層信息；
11、將提取的繪制對象按照數據類型和圖層信息分類存儲到對應的預設數據結構中；
12、遍歷存儲的繪制對象，根據繪制對象的數據類型和屬性信息在3d空間中創建相應的圖形元素，得到二維模型。
13、可選地，在二維模型上，確定要創建的三維模型的模型圖層和模型對象，包括：
14、當二維模型中的圖例線條被選定時，識別被選定的圖例線條的名稱和所屬的圖層名稱；
15、遍歷選定的圖層，篩選出與選定的圖例線條名稱相匹配的所有圖例線條，得到模型對象。
16、可選地，將提取的繪制對象按照數據類型和圖層信息分類存儲到對應的預設數據結構中，包括：
17、將解析出的繪制對象按照所屬數據類型和圖層創建實例，所述實例中存放插入點坐標、起止點坐標或文本內容，并將所述實例存儲到對應類型的數據表中；
18、數據類型包括以下任一項或其組合：插入塊、直線、曲線、文本、圓形、橢圓、圖像。
19、可選地，確定每個模型對象自身的高度信息，包括：
20、接收用戶輸入的模型對象在垂直方向上的高度值，或根據預制體模型與模型對象在垂直方向上的高度值的關聯關系自動生成相應的高度值。
21、可選地，該方法還包括：
22、從二維模型中，提取出與模型對象相關的標簽數據；
23、計算提取的每個標簽數據的與模型對象的距離；
24、從計算出的距離中找到最小距離，并將最小距離對應的標簽數據與模型對象進行綁定。
25、可選地，該方法還包括：
26、獲取三維模型的卡片類型；
27、從卡片資源庫中選取與卡片類型對應的卡片模版和卡片id，并將卡片id與模型對象進行綁定；
28、當建筑設備運行時，根據相應的事件確認所述模型對象的卡片id屬性是否顯示和/或隱藏；
29、當檢測結果為顯示時，則顯示相應的卡片信息。
30、可選地，該方法還包括：
31、為三維模型配置一個動態數據id，動態數據id用于從數據源中檢索對應的數據值，其中數據源為建筑設備的運行數據；
32、將動態數據id與三維模型的卡片對象進行綁定，以將檢索到的數據值顯示在卡片上。
33、本專利技術第二方面提供了一種數字孿生系統，用于構建建筑設備的三維模型，包括：
34、圖紙預處理模塊，用于獲取cad圖紙，并對cad圖紙進行預處理，以將cad圖紙對應的二維模型顯示在3d空間中；
35、模型創建模塊，用于在二維模型上，確定要創建的三維模型的模型圖層和模型對象；
36、模型創建模塊，還用于確定每個模型對象在二維平面上的位置信息、垂直方向上的位置信息以及自身的高度信息，以確定三維模型在3d空間中的三維坐標；
37、模型創建模塊，還用于確定三維模型的類型，從預設模型資源庫中選取相應的預制體模型；為每個模型對象創建一個預制體模型的實例，并根據計算出的三維坐標確定每個實例在3d空間中的位置，以得到三維模型。
38、可選地，該系統還包括：
39、標簽處理模塊，用于從二維模型中，提取出與模型對象相關的標簽數據；計算提取的每個標簽數據的與模型對象的距離；從計算出的距離中找到最小距離，并將最小距離對應的標簽數據與模型對象進行綁定。
40、可選地，該系統還包括：
41、卡片處理模塊，用于當卡片類型被選定時，根據選定的卡片類型，從預設卡片資源庫中選取對應的卡片模版和卡片id，并將卡片id與模型對象進行綁定；當建筑設備運行時，檢測每個模型對象的卡片id屬性；當卡片id屬性存在且有效時，則顯示相應的卡片信息。
42、可選地，該系統還包括：
43、數據源處理模塊，用于為每個3d設備配置一個動態數據id，動態數據id用于從數據源中檢索對應的數據值；將動態數據id與3d設備的卡片對象進行綁定，以將檢索到的數據值顯示在卡片上。
44、本專利技術提供的構建建筑設備三維模型的方法和數字孿生系統，結合了參數化建模、基于規則的建模以及模板化建模的優勢，極大地提升了設備模型構建的自動化程度和準確性。通過定義圖層模型和參數信息規則，系統能夠自動解析cad圖紙中的設備信息，并依據用戶配置的規則批量生成三維設備模型。這一過程大大減少了人工建模的時間和成本，同時降低了人為錯誤的可能性。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種構建建筑設備三維模型的方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述CAD圖紙進行預處理，以將所述CAD圖紙對應的二維模型顯示在3D空間中，包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，將提取的繪制對象按照數據類型和圖層信息分類存儲到對應的預設數據結構中，包括：
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述二維模型上，確定要創建的三維模型的模型圖層和模型對象，包括：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，確定每個模型對象自身的高度信息，包括：
6.根據權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，還包括：
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，還包括：
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，還包括：
9.一種數字孿生系統，用于構建建筑設備的三維模型，其特征在于，包括：
10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，還包括：
【技術特征摘要】
1.一種構建建筑設備三維模型的方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述cad圖紙進行預處理，以將所述cad圖紙對應的二維模型顯示在3d空間中，包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，將提取的繪制對象按照數據類型和圖層信息分類存儲到對應的預設數據結構中，包括：
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述二維模型上，確定要創建的三維模型的模型圖層和模型對象，包括：...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉龍豹，王子鵬，
申請(專利權)人：中瑞恒北京科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。