一种仿真可视化场景设计方法及系统与流程

专利检索2025-05-07  37


本发明涉及智能设计,具体涉及一种仿真可视化场景设计方法及系统。


背景技术:

1、随着工厂自动化/信息化和智能化建设不断推进演变,由于缺乏统一规划设计平台,设计的模型无法贯穿生产业务全生命周期,导致后续系统集成复杂度高。并且缺乏所见即所得的多人协同设计平台,客户无法预见设计过程的瓶颈缺陷,导致后续只能通过技改优化调整,存在试错风险。缺乏远程集中的可视化监控管理平台,管理人员无法实时、全面、准确地了解现场生产情况和工序流程。

2、如中国专利cn114998531b,公开日2023年01月03日,本发明公开了一种基于草图构建鞋体模型的个性化设计方法,该方法包括:获取绘制的二维设计草图,所述二维设计草图包括鞋体底部平面图、鞋体表面平面图和鞋体部件平面图;确定鞋体转换模型,所述鞋体转换模型包括原始框架模型以及二维转三维变换模型,所述二维转三维变换模型包括和不同平面图对应的子转换模型;基于所述二维设计草图的各个平面图分别利用对应的子转换模型进行转换后,依据所述原始框架模型生成三维展示模型。本方案解决了现有技术中,在鞋体模型设计时,使用的额外辅助信息多,流程复杂、效率低的问题,提高了鞋体模型的整体设计效率,实现了二维草图下的智能的三维模型的建模展示。然而本发明所提供的方法无法适用于电力计量检测自动化流水线仿真设计上。


技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是:现有技术无法实现流水线仿真设计的技术问题。提出了一种仿真可视化场景设计方法及系统,可以完美实现电力计量检测自动化流水线的仿真设计。

2、为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案为:一种仿真可视化场景设计方法及系统,包括如下步骤:

3、s1:上传cad图纸;

4、s2:在cad图纸上进行临摹,将设备模型拖入场景中相应的坐标位置;

5、s3:通过系统指令进行场景调整,选中设备模型节点进行外观属性调整;

6、s4:配置运动物流对象,进行物流仿真;

7、s5:进行精准表位级监控仿真;

8、s6:2d场景设计完成,通过设计引擎将2d设计文件转换成3d场景。

9、一种仿真可视化场景设计方法及系统,首先,用户新建孪生仿真场景,上传cad图纸,可以选择图纸公开与私有,接着,在cad图纸上进行临摹,通过拖、拉、拽的方式将左侧的内置的行业设备模型拖入场景中相应的坐标位置。然后通过平移、缩放、旋转、图层锁定、上移、下移、组合、取消组合、复制、区域选择、删除、撤销、恢复等操作进行场景调整,也可以通过选中设备模型节点进行外观属性调整,如设备名称、编码、类型、坐标、宽、高、缩放比例、转角、透明度、2d图元url、3d模型映射、3d高度因子,直至2d场景完成布局搭建,2d场景设计完成后,系统通过获取描述整个场景节点元素,并序列化、持久化至数据库,打开3d预览,设计引擎通过加载2d设计文件,实现3d场景的自动重绘,用户只需微调节点设备模型相关元件、材质渲染、坐标、缩放比例等属性和场景光源配置、漫游通道绘制,即可实现3d场景的仿真、预演。

10、作为优选,所述步骤s3中设置有若干种动效效果,具体设置步骤如下所示:选中节点设备模型,配置绑定动效执行条件、执行时间和次数;向后台或边缘网关注册订阅采集的信号变量节点模型的状态变量和文本变量;当动效表达式的变量满足触发条件时,则执行相应的动效效果。系统内置心跳、旋转、摆动、上下跳动、左右跳动等动效,通过选中节点设备模型,配置绑定动效执行条件、执行时间和次数,并配置向后台或边缘网关注册订阅采集的信号变量节点模型的状态变量和文本变量,当动效表达式的变量满足触发条件时,就会执行相应的动效效果。

11、作为优选,所述步骤s3中对需要进行点击事件的设备模型节点进行事件绑定。若需要对每个设备进行点击事件则需要选中设备模型节点进行事件绑定,即注册事件调用的js脚本。

12、作为优选,所述步骤s4进行物流仿真的具体步骤如下所示:在场景中进行通道预定义;通过物流仿真sdk中的通道添加运动对象、运动对象移动任务调度任务和碰撞检测等api实现物体滑动。若需要对场景进行物流仿真,则需要配置运动物流对象,需要在场景中进行通道预定义,设置通道的当前路径和目标路径的前后关联关系、子路径和聚合路径关系、关联的设备、通道中运动物体对象、容量、间距、速度、节拍时长、是否可用、出仓方式、出通道的方向等参数,仿真或预演时则通过物流仿真sdk中的通道添加运动对象、运动对象移动任务调度任务和碰撞检测等api实现物体滑动的效果。

13、作为优选,所述步骤s5进行精准表位级监控仿真需要对运动物体进行区域和状态定义,后台通过物流仿真sdk中的场景设备状态显示api实现区域状态绘制展示。若需要对场景中的运动物体对象进行精准的表位级监控进行仿真展示,对运动物体对象进行区域、和状态定义,后台通过物流仿真sdk中的场景设备状态显示api实现区域状态绘制展示,通过表位级监控可以查看区域内是否有货以及是否合格。

14、作为优选, 所述步骤s6中2d场景设计完成后,通过场景发布功能进行发布。场景设计完成后,通过场景发布功能可以实现版本意外丢失。

15、作为优选,所述步骤s6中将2d设计文件转换成3d场景时,需要微调设备模型的属性设置、场景光源配置和漫游通道绘制。2d场景设计完成后,系统获取描述整个场景节点元素,并序列化、持久化至数据库,打开3d预览,设计引擎通过加载2d设计文件,实现3d场景的自动重绘,用户只需微调节点设备模型相关元件、材质渲染、坐标、缩放比例等属性和场景光源配置、漫游通道绘制,即可实现3d场景的仿真、预演。

16、一种仿真可视化场景设计系统,包括孪生仿真系统,所述孪生仿真系统包括图元库,所述图元库与设备信息库连接,所述图元库与设备驱动库连接,所述图元库与基础硬件库连接,所述图元库与工艺流程库连接,所述图元库与服务经验库连接,所述孪生仿真系统设有场景设计模块和物流仿真模块。

17、一种仿真可视化场景设计系统,包括孪生仿真系统,孪生仿真系统内设置有图元库,该图元库与设备信息库、设备驱动库、基础硬件库、工艺流程库和服务经验库等相关联,孪生仿真系统内又设置有场景设计模块和物流仿真模块,场景设计模块与图元库关联,在场景设计模块中进行设计时,会从图元库中调取相应的设备模型,图元库又会从相关联的数据库中将该设备模型的相应数据调取到场景设计模块中,在场景设计模块中设计好整个场景后,可以通过物流仿真模块进行物流仿真。

18、作为优选,所述孪生仿真系统设有场景设计器二次开发sdk和物流仿真二次开发sdk。孪生仿真系统中还设计有场景设计器二次开发sdk和物流仿真二次开发sdk,通过这两个模块,可以实现对场景和物流仿真的二次设计。

19、本发明的实质性效果是:一种仿真可视化场景设计方法及系统,内置电力计量检测自动化流水线领域行业通用模板和图元库,能够快速构建自动化生产车间在线仿真、组态等生产监控、大屏可视化场景,助力客户快速构建生产车间数字孪生;实现了统一规划设计、所见即所得的多人协同设计平台;实现了场景模型贯穿售前设计、生产测控、售后服务等业务阶段;结合数采边缘计算网关,对自动化设备相关的运行状态、物流、传感等信号数据进行订阅采集、控制,从而实现设备全息透明化管控;以2d联动3d构建电力计量检测自动化流水线数字孪生场景,通过虚拟模拟调配优化,模拟故障、在线预览输出设计评估报告,能够更直观的体现线体运行逻辑,快速拉近客户互动交流,可预见并规避设计过程的瓶颈缺陷,降低试错成本,提升生产调度作业。


技术特征:

1.一种仿真可视化场景设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种仿真可视化场景设计方法,其特征在于,所述步骤s3中设置有若干种动效效果,具体设置步骤如下所示:选中节点设备模型,配置绑定动效执行条件、执行时间和次数;向后台或边缘网关注册订阅采集的信号变量节点模型的状态变量和文本变量;当动效表达式的变量满足触发条件时,则执行相应的动效效果。

3.根据权利要求1所述的一种仿真可视化场景设计方法,其特征在于,所述步骤s3中对需要进行点击事件的设备模型节点进行事件绑定。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种仿真可视化场景设计方法,其特征在于,所述步骤s4进行物流仿真的具体步骤如下所示:在场景中进行通道预定义;通过物流仿真sdk中的通道添加运动对象、运动对象移动任务调度任务和碰撞检测等api实现物体滑动。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种仿真可视化场景设计方法,其特征在于,所述步骤s5进行精准表位级监控仿真需要对运动物体进行区域和状态定义,后台通过物流仿真sdk中的场景设备状态显示api实现区域状态绘制展示。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种仿真可视化场景设计方法,其特征在于,所述步骤s6中2d场景设计完成后,通过场景发布功能进行发布。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种仿真可视化场景设计方法,其特征在于,所述步骤s6中将2d设计文件转换成3d场景时,需要微调设备模型的属性设置、场景光源配置和漫游通道绘制。

8.一种仿真可视化场景设计系统,利用如权利要求1-7所示的任意一种仿真可视化场景设计方法,其特征在于,包括孪生仿真系统,所述孪生仿真系统包括图元库,所述图元库与设备信息库连接,所述图元库与设备驱动库连接,所述图元库与基础硬件库连接,所述图元库与工艺流程库连接,所述图元库与服务经验库连接,所述孪生仿真系统设有场景设计模块和物流仿真模块,所述场景设计模块与所述图元库连接,所述场景设计模块与所述物流仿真模块连接。

9.根据权利要求8所述的一种仿真可视化场景设计系统,其特征在于,所述孪生仿真系统设有场景设计器二次开发sdk和物流仿真二次开发sdk。


技术总结
本发明公开了一种仿真可视化场景设计方法及系统,包括如下步骤:S1:上传CAD图纸;S2:在CAD图纸上进行临摹,将设备模型拖入场景中相应的坐标位置;S3:通过系统指令进行场景调整,选中设备模型节点进行外观属性调整;S4:配置运动物流对象,进行物流仿真;S5:进行精准表位级监控仿真;S6:2D场景设计完成,通过设计引擎将2D设计文件转换成3D场景;本发明所设计的系统内置电力计量检测自动化流水线领域行业通用模板和图元库,能够快速构建自动化生产车间在线仿真、组态等生产监控、大屏可视化场景,助力客户快速构建生产车间数字孪生。

技术研发人员:李思莹
受保护的技术使用者:杭州魔合数字技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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