CN101604155A - 3d虚拟实境监控系统及其监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种3D虚拟实境监控系统及其监控方法，其主要是依据监控现场的至少一实体对象建构对应的至少一3D虚拟实境监控对象，以仿真监控现场的实体对象的实际状况，达到便于远程监视或控制实体对象的目的，且本发明以实体对象的配置与实际状态作为3D虚拟实境监控画面，所以监控者无须耗费大量时间熟悉所监控的实体对象的位置及状态，即可让监控者进入状况，此外使用本发明的3D虚拟实境监控系统与方法可立即显示发生异常的位置，如此可大幅减少监控者寻找发生异常的位置的时间，以有效提高监控效率。

Description

3D虚拟实境监控系统及其监控方法

技术领域

本发明是有关于一种监控系统及其监控方法，尤指一种3D虚拟实境监控系统及其监控方法。

背景技术

人类物质文明的进步，造成市场对商业产品的需求量日益增加，迫使这些商业产品脱离手工制造而走向工业化的发展。生产业者为了满足消费者对质、量的要求不得不在制造的过程加以改良。所以，自动控制及程序的控制在整个工业系统中占有很重要的地位。

举例来说：将流入槽内的液体以蒸气方式加热至一定的温度后送出，以提供稳定温度的液体。一般以人工控制方式，要将槽内的液体的温度使的保持于一定，只要作业人员适当地将控制阀开启，而控制蒸气加热液体，如此大致上应该是可以达到加热液体于一定温度的目的。但是蒸气的温度可能会有所变化或流入槽内的液体量会有所变动，所以液体的温度可能随时会发生变化，因此作业人员须要不断的监视液体的温度，而不断的操作控制阀，所以利用人力观察液体的温度，而反复操作控制阀，是相当浪费时间与人力。若有效利用自动化技术，即可轻易解决此问题，而提高监控效率。

自动化控制属于自动化技术的一门，广义来说，通常是指不需要借着人力亲自操作机器或机构，而能利用动物以外的其它装置或能源，来达成人类所期盼执行的工作。更狭义地说，即是以生化、机电、计算机、通讯、水力、蒸气等科学知识与应用工具，进行设计来代替人力或减轻人力或简化人类工作程序的机构机制。详细来说，自动控制是指利用各种仪器去测量操作程序内的变量情形，然后经由这些仪器加以适当的调节，使此操作程序中的测定值与目标值保持平衡。

目前自动化控制都是利用2D监控系统，所以监控者所观看到的监控画面，皆为2D监控画面，由于2D画面对监控者而言，并无法完全实际仿真监控现场与实体物件，所以监控者必须耗费时间了解监控现场的实体物件的配置，因此监控者必须花费时间才能进入状况。此外，现有监控系统并无法在监控现场发生异常时，实时显示发生异常的位置，而必须仰赖监控者于监控画面中寻找，如此即会延误处理时间，而可能造成更大损害。

因此，本发明提供一种3D虚拟实境监控系统及其监控方法，本发明主要以监控现场的实体物件建构3D虚拟实境监控物件，而以虚拟实境方式监控实体物件的实际状况，如此监控者无须耗费大量时间熟悉监控现场的实体物件的配置位置，而可让监控者便于进入状况。此外本发明的3D虚拟实境监控系统可立即显示发生异常的位置，以大幅减少监控者寻找发生异常的位置的时间，以提高监控效率，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的之一，是在于提供一种3D虚拟实境监控系统即其监控方法，其依据监控现场的实体物件，建构3D虚拟实境监控物件，而利用3D虚拟实境方式监控现场的实体物件的实际状况，达到于远程监视或控制实体物件的目的。

本发明的目的之一，是在于提供一种3D虚拟实境监控系统即其监控方法，其以3D虚拟实境方式监控现场的实体物件的实际状况，可便于监控者进入状况，以便于监看控制现场的实体物件。

本发明的目的之一，是在于提供一种3D虚拟实境监控系统即其监控方法，其可立即显示发生异常的确实位置，以大幅减少监控者寻找发生异常的位置所需的时间，以缩短处理异常的时间。

本发明的目的之一，是在于提供一种3D虚拟实境监控系统即其监控方法，其可应用于自动控制系统、门禁管制系统、监视系统等多方面。

为了达到上述的目的，本发明是提供一种3D虚拟实境监控系统，是包含：

一控制器，耦接至少一实体物件，接收该实体物件输出的一第一状态讯号；

一3D接口，建立至少一3D监控物件，该3D监控物件对应该实体物件；

一处理单元，接收该控制器输出的该第一状态讯号，并对应产生一第二状态讯号，且传输该第二状态讯号至输出该第一状态讯号的该实体物件所对应的该3D监控物件；以及

一3D虚拟实境监控单元，依据该至少一3D监控物件建立对应的至少一3D虚拟实境监控物件，并依据该第二状态讯号显示接收该第二状态讯号的该3D监控物件所对应的该3D虚拟实境监控物件的状态，而监控该实体物件的状态。

本发明中，其中该第一状态讯号为模拟讯号，该控制器转换该第一状态讯号为数字讯号。

本发明中，其中该第一状态讯号为数字讯号。

本发明中，其中该处理单元定义该实体物件与该3D监控物件的对应关系，而传输该第二状态讯号至输出该第一状态讯号的该实体物件所对应的该3D监控物件。

本发明中，其中该处理单元定义该实体物件所对应的该3D监控物件的一属性，并依据该3D监控物件的该属性产生该第二状态讯号，该第二状态讯号的一属性兼容于该3D监控物件的该属性。

本发明中，其中该第二状态讯号的该属性是字符串、布尔、实数或整数。

本发明中，其中该3D虚拟实境监控单元对应该3D虚拟实境监控物件的状态输出一第一控制讯号，该3D接口的该3D监控物件接收该第一控制讯号，该处理单元接收该第一控制讯号并产生对应的一第二控制讯号，且传输该第二控制讯号至该控制器，以控制相对应于该3D虚拟实境监控物件的该实体物件的状态。

本发明中，其中该第二控制讯号为数字讯号。

本发明中，其中该控制器转换该第二控制讯号为模拟讯号。

本发明中，其中该处理单元定义该实体物件与该3D监控物件的对应关系，而传送该第二控制讯号至该控制器，以控制接收该第一控制讯号的该3D监控物件所对应的该实体物件。

本发明中，其中该处理单元定义该3D监控物件所对应的该实体物件的一属性，并依据该实体物件的该属性产生该第二控制讯号，该第二控制讯号的一属性兼容于该实体物件的该属性。

本发明中，其中该第二控制讯号的该属性是字符串、布尔、实数或整数。

本发明中，其中该处理单元设于该3D接口。

本发明中，更包含：

一2D接口，建立至少一2D监控物件，该2D监控物件对应该实体物件，该3D监控物件对应该2D监控物件，而对应该实体物件，对应于输出该第一状态讯号的该实体物件的该2D监控物件接收该控制器输出的该第一状态讯号。

本发明中，其中该处理单元定义该2D监控物件与该3D监控物件的对应关系，而传输该第二状态讯号至接收该第一状态讯号的该2D监控物件所对应的该3D监控物件。

本发明中，其中该处理单元定义该2D监控物件所对应的该3D监控物件的一属性，并依据该3D监控物件的该属性产生该第二状态讯号，该第二状态讯号的一属性兼容于该3D监控物件的该属性。

本发明中，其中该第二状态讯号的该属性是字符串、布尔、实数或整数。

本发明中，其中该3D虚拟实境监控单元对应该3D虚拟实境监控物件的状态输出一第一控制讯号，该3D接口的该3D监控物件接收该第一控制讯号，该处理单元接收该第一控制讯号并产生对应的一第二控制讯号，且传输该第二控制讯号至相对应的该2D监控物件与该控制器，以控制相对应于该3D虚拟实境监控物件的该实体物件的状态。

本发明中，其中该第二控制讯号为数字讯号。

本发明中，其中该控制器转换该第二控制讯号为模拟讯号。

本发明中，其中该处理单元定义该2D监控物件与该3D监控物件的对应关系，而传送该第二控制讯号至接收该第一控制讯号的该3D监控物件所对应的该2D监控物件与该控制器，以控制该实体物件的状态。

本发明中，其中该处理单元定义该3D监控物件所对应的该2D监控物件的一属性，并依据该2D监控物件的该属性产生该第二控制讯号，该第二控制讯号的一属性兼容于该2D监控物件的该属性。

本发明中，其中该第二控制讯号的该属性是字符串、布尔、实数或整数。

本发明中，其中该处理单元设于该2D接口或该3D接口。

一种3D虚拟实境监控方法，其特征在于，是包含：

建立至少一3D监控物件，该3D监控物件对应至少一实体物件；

依据该至少一3D监控物件建立对应的至少一3D虚拟实境监控物件；

接收该实体物件输出的一第一状态讯号，并对应产生一第二状态讯号，且传输该第二状态讯号至输出该第一状态讯号的该实体物件所对应的该3D监控物件；以及

依据该第二状态讯号显示接收该第二状态讯号的该3D监控物件所对应的该3D虚拟实境监控物件的状态，而监控该实体物件的状态。

本发明中，更包含：

转换该第一状态讯号为数字讯号。

本发明中，更包含：

定义该实体物件与该3D监控物件的对应关系。

本发明中，更包含：

定义该实体物件所对应的该3D监控物件的一属性，并依据该3D监控物件的该属性产生该第二状态讯号，该第二状态讯号的一属性兼容于该3D监控物件的该属性。

本发明中，其中该第二状态讯号的该属性是字符串、布尔、实数或整数。

本发明中，更包含：

对应该3D虚拟实境监控物件的状态输出一第一控制讯号至相对应的该3D监控物件，且依据该第一控制讯号产生对应的一第二控制讯号，并传输该第二控制讯号至该实体物件，以控制相对应于该3D虚拟实境监控物件的该实体物件的状态。

本发明中，更包含：

转换该第二控制讯号为模拟讯号。

本发明中，更包含：

定义该实体物件与该3D监控物件的对应关系，而传送该第二控制讯号至相对应的该实体物件，以控制接收该第一控制讯号的该3D监控物件所对应的该实体物件。

本发明中，更包含：

定义该3D监控物件所对应的该实体物件的一属性，并依据该实体物件的该属性产生该第二控制讯号，该第二控制讯号的一属性兼容于该实体物件的该属性。

本发明中，其中该第二控制讯号的该属性是字符串、布尔、实数或整数。

本发明中，更包含：

建立至少一2D监控物件，该2D监控物件对应该实体物件，该3D监控物件对应该2D监控物件，而对应该实体物件，对应于输出该第一状态讯号的该实体物件的该2D监控物件接收该第一状态讯号。

本发明中，更包含：

定义该2D监控物件与该3D监控物件的对应关系，而传输该第二状态讯号至接收该第一状态讯号的该2D监控物件所对应的该3D监控物件。

本发明中，更包含：

定义该2D监控物件所对应的该3D监控物件的一属性，并依据该3D监控物件的该属性产生该第二状态讯号，该第二状态讯号的一属性兼容于该3D监控物件的该属性。

本发明中，其中该第二状态讯号的该属性是字符串、布尔、实数或整数。

本发明中，更包含：

对应该3D虚拟实境监控物件的状态输出一第一控制讯号，该3D监控物件接收该第一控制讯号，并依据该第一控制讯号产生对应的一第二控制讯号，且传输该第二控制讯号至相对应的该2D监控物件，并传送该第二控制讯号至接收该第二控制讯号的该2D监控物件所对应的该实体物件，以控制相对应于该3D虚拟实境监控物件的该实体物件的状态。

本发明中，更包含：

转换该第二控制讯号为模拟讯号。

本发明中，更包含：

定义该2D监控物件与该3D监控物件的对应关系，而传送该第二控制讯号至接收该第一控制讯号的该3D监控物件所对应的该2D监控物件，并传送该第二控制讯号至接收该第二控制讯号的该2D监控物件所对应的该实体物件，以控制该实体物件的状态。

本发明中，更包含：

定义该3D监控物件所对应的该2D监控物件的一属性，并依据该2D监控物件的该属性产生该第二控制讯号，该第二控制讯号的一属性兼容于该2D监控物件的该属性。

本发明中，其中该第二控制讯号的该属性是字符串、布尔、实数或整数。

本发明具有的有益效果：本发明3D虚拟实境监控系统及其监控方法，主要是利用3D虚拟实境方式模拟监控现场的实际状况，如此可缩短监控者熟悉监控现场的时间，而便于监控者进入状况，且当监控现场发生异常时，本发明可立即显示发生异常的确实位置，所以可大幅减少监控者寻找发生异常的位置所需的时间，而实时处理异常状态，以提高处理效率。

附图说明

图1是本发明的一较佳实施例的方块示意图；

图2是本发明的一较佳实施例的处理单元的处理示意图；

图3是本发明监看实体物件的一较佳实施例的流程示意图；

图4是本发明控制实体物件的一较佳实施例的流程示意图；

图5是本发明的另一较佳实施例的方块示意图；

图6是本发明监看实体物件的另一较佳实施例的流程示意图；以及

图7是本发明控制实体物件的另一较佳实施例的流程示意图。

【图号简单说明】

1     3D虚拟实境监控系统        10    控制器

12    2D界面                    14    处理单元

16    3D界面                    18    3D虚拟实境监控单元

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

目前自动化控制系统都为2D监控系统，由于2D监控方式并无法完全模拟监控现场的实际情况，所以监控者必须耗费时间了解监控现场的配置，如此对于监控者于监控上而言，是有一定限制。本发明的3D虚拟实境监控系统与方法是以监控现场的实际状况为监控画面，如此监控者无须耗费较多时间即可熟悉监控现场及相关实体物件的配置位置，所以可便于监控者进入状况。此外，本发明的3D虚拟实境监控系统与方法可立即显示监控现场发生异常的位置，以大幅减少监控者寻找监控现场发生异常的位置的时间，以有效提高监控效率。

本发明提供的3D虚拟实境监控系统及其监控方法，其是利用虚拟实境的方式监视及控制监控现场的至少一实体物件的状态，例如：设置于监控现场的一温度调节器是会侦测与调节环境温度，其会传输一状态讯号至本发明的3D虚拟实境监控系统，以显示环境的温度。若监控者欲调整环境温度时，监控者只须藉由本发明的3D虚拟实境监控系统及监控方法，即可控制设置于监控现场的温度调节器以调整温度。

请参阅图1，其是本发明的一较佳实施例的方块示意图。如图所示，此实施例的3D虚拟实境监控系统1是包含一控制器10、一2D接口12、一处理单元14、一3D接口16与一3D虚拟实境监控单元18。控制器10连接监控现场的所有实体物件，以用于接收实体物件所输出的一第一状态讯号，第一状态讯号即表示实体物件的状态或者监控现场的状态，譬如实体物件为温度调节器时，第一状态讯号为表示环境温度，又或者实体物件为控制阀时，第一状态为表示控制阀为开启或者关闭。控制器10的一较佳实施例为一可程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller；PLC)。

复参阅图1，2D接口12用于建立相对应于实体物件的至少一2D监控物件。控制器10输出所接收的第一状态讯号至2D接口12的2D监控物件，此接收第一状态讯号的2D监控物件是对应于输出第一状态讯号的实体物件。上述的第一状态讯号可为模拟讯号或者为数字讯号，若控制器10所接收的第一状态讯号为模拟讯号时，控制器10会转换第一状态讯号为数字讯号，而再传输至2D接口12的2D监控物件。本发明的3D接口16用于建立至少一3D监控物件，3D接口16所建立的3D监控物件是对应于2D接口12的2D监控物件，如此3D监控物件即对应于监控现场的实体物件。

复参阅图1，处理单元14用于定义2D监控物件所对应的3D监控物件，也就是处理单元14定义2D接口12所建立的2D监控物件与3D接口16所建立的3D监控物件之间的对应关系。举例来说，若2D接口12所建立的其一2D监控物件命名为“option2”，而3D接口16对应2D监控物件“option2”所建立的3D监控物件命名为“OFF”。如此，如图2所示，处理单元14即定义2D监控物件“option2”对应于3D监控物件“OFF”。图2的实施例中，处理单元14是另外定义2D监控物件“Text1”对应于3D监控物件“Temp”。

此外，控制器10输出第一状态讯号至2D监控物件时，处理单元14亦会接收控制器10输出的第一状态讯号，且对应产生一第二状态讯号，并将第二状态讯号传输至接收第一状态讯号的2D监控物件所对应的3D监控物件，所以接收第一状态讯号的2D监控物件与接收第二状态讯号的3D监控物件皆对应于输出第一状态讯号的实体物件。上述，接收第一状态讯号的2D监控物件与接收第二状态讯号的3D监控物件皆会依据所接收的第一状态讯号或第二状态讯号，改变自身状态，已表示实体物件目前的状态。

承接上述，本发明处理单元14更可进一步定义2D监控物件的一属性与3D监控物件的一属性，即定义相对应的2D监控物件与3D监控物件的属性。本发明的属性是字符串、布尔、实数或整数等。本发明的2D监控物件的属性是兼容于实体物件所输出的第一状态讯号的属性。本发明的3D监控物件的属性依据使用需求不同之下，是可不相同于2D监控物件的属性，所以处理单元14会依据3D监控物件的属性产生第二状态讯号，以让第二状态讯号的属性兼容于3D监控物件的属性，以让3D监控物件可确实辨识第二状态讯号。若3D监控物件的属性相同于所对应的2D监控物件的属性时，处理单元14即不会改变第一状态讯号的属性，而产生对应的第二状态讯号。上述的处理单元14可设于2D接口12或者于3D接口16。

复参阅图1，本发明的3D虚拟实境监控单元18用于依据3D接口16的3D监控物件建立对应的3D虚拟实境监控物件。由于本发明的3D监控物件对应于2D监控物件，且2D监控物件对应于实体物件，所以3D虚拟实境监控物件即对应于实体物件，如此即可以利用虚拟实境方式完全模拟监控现场的实际状态，而监控者可透过3D虚拟实境监控物件监控实体物件，所以便于监控者操作本发明的3D虚拟实境监控系统1，让监控者可不需花费太多时间即可熟悉监控现场的配置与实体物件的状态，以提高监控效率。本发明的3D虚拟实境监控单元18建立3D虚拟实境监控物件的方式为现今常用的技术，在此即不再详述。

此外，3D虚拟实境监控单元18更会依据第二状态讯号显示接收第二状态讯号的3D监控物件所对应的3D虚拟实境监控物件的状态，也就是对应于输出第一状态讯号的实体物件的3D虚拟实境监控物件是会依据第二状态讯号而改变其状态，而让监控者实时得知此实体物件现有的状态。譬如，若实体物件为温度调节器，且第一状态讯号为表示环境温度时，对应此实体物件温度调节器的3D虚拟温度调节器即会依据第二状态讯号显示环境温度，而供监控者得知。

由上述可知，由于本发明的3D虚拟实境监控系统1是以3D虚拟实境方式模拟监控现场的状态，而不同现有的2D监控系统，所以便于监控者熟悉监控现场的配置与监控，以提高监控效率。此外，本发明的3D虚拟实境监控系统1会于监控现场发生异常时，立即显示发生异常的位置，如此可大幅减少监控者寻找发生异常的位置的时间，以争取处理异常状态的时间。本发明的3D虚拟实境监控系统1可应用于自动控制系统、门禁管制系统、监视系统等多方面。本发明的2D接口12、处理单元14、3D接口16与3D虚拟实境监控单元18可安装于计算机系统，并执行于计算机系统。

本发明的3D虚拟实境监控系统1除了可供监控者监控现场与实体物件的状态外，亦可供监控者操控实体物件。譬如监控者依据3D虚拟温度调节器的状态得知监控现场环境过高，监控者可藉由本发明的3D虚拟实境监控系统1控制实体物件温度调节器，以调节现场温度至适当温度。以下是详细说明本发明操控实体物件的方式。

当监控者依据3D虚拟实境监控物件的状态，而欲控制监控现场的实体物件时，是先透过3D虚拟实境监控单元18控制对应于欲控制的实体物件的3D虚拟实境监控物件，如此3D虚拟实境监控单元18即会对应输出一第一控制讯号，譬如监控者控制3D虚拟温度调节器调降温度时，3D虚拟实境监控单元18即会对应输出第一控制讯号，而表示欲调降温度。第一控制讯号会传输至3D接口16，而3D接口16中对应于受控制的3D虚拟实境监控物件的3D监控物件会接收第一控制讯号，而改变其状态以表示受监控者控制。

此外，处理单元14亦会经由3D接口16接收第一控制讯号，并产生对应的一第二控制讯号，且传输第二控制讯号至相对应于接收第一控制讯号的3D监控物件的2D监控物件，接收第二控制讯号的2D监控物件亦会依据第二控制讯号改变其状态，以表示受监控者控制。由于处理单元14如先前所述，已有定义2D接口12的2D监控物件与3D接口16的3D监控物件的对应关系，所以处理单元14会传输第二控制讯号至相对应于接收第一控制讯号的3D监控物件的2D监控物件。

另外，也如先前所述，处理单元14已有定义2D监控物件的属性与3D监控物件的属性，即定义相对应的2D监控物件与3D监控物件的属性，所以处理单元14会依据2D监控物件的属性产生第二控制讯号，第二控制讯号的属性即兼容于欲接收第二控制讯号的2D监控物件的属性，以让2D监控物件可确实辨识第二控制讯号。若2D监控物件的属性相同于所对应的3D监控物件的属性时，处理单元14即不会改变第一控制讯号的属性，而产生对应的第二状态讯号。上述的第二控制讯号的属性是字符串、布尔、实数或整数等。

复参阅图1，处理单元14所输出的第二控制讯号亦会透过2D接口12传输至控制器10，控制器10即会输出第二控制讯号至对应于接收第二控制讯号的2D监控物件的实体物件，如此即可控制实体物件。由于接收第二控制讯号的2D监控物件对应于接收第一控制讯号的3D监控物件，且接收第一控制讯号的3D监控物件对应于受控于监控者的3D虚拟实境监控物件，所以接收第二控制讯号的实体物件即对应于受控于监控者的3D虚拟实境监控物件。如此，基于上述例子，监控者即控制相对于3D虚拟温度调节器的实体物件温度调节器而调降现场温度。上述，处理单元14所产生的第二控制讯号为数字讯号，由于部分实体物件可接收的控制讯号为模拟讯号，所以控制器10可转换数字讯号的第二控制讯号为模拟讯号，以传送至实体物件而控制实体物件。

请一并参阅图3，其是本发明监看实体物件的一较佳实施例的流程示意图。如步骤S10所示，本发明的3D虚拟实境监控方法先藉由2D接口12依据监控现场的配置建立2D监控物件，2D监控物件即对应于监控现场的实体物件。之后，如步骤S12所示，藉由3D接口16建立3D监控物件，且3D监控物件对应于2D监控物件，由于2D监控物件对应于实体物件，所以3D监控物件即对应于监控现场的实体物件。然后，如步骤S13所示，藉由3D虚拟实境监控单元18依据3D监控物件建立对应的3D虚拟实境监控物件。接着，如步骤S14所示，利用处理单元14定义2D监控物件与3D监控物件的对应关系，即分别定义2D监控物件对应于何者3D监控物件。另外，此步骤更可进一步分别定义2D监控物件与3D监控物件的属性。

监控现场的实体物件会输出第一状态讯号，以表示目前的状态，此时如步骤S16所示，本发明的方法藉由控制器10接收实体物件的第一状态讯号，并传送第一状态讯号至输出第一状态讯号的实体物件所对应的2D监控物件，接收第一状态讯号的2D监控物件会依据所接收的第一状态讯号，改变自身状态，以表示实体物件目前的状态。此外，若第一状态讯号为模拟讯号时，此步骤会转换第一状态讯号为数字讯号，而再传输至2D监控物件。

此外，此步骤会藉由处理单元14依据第一状态讯号产生对应的第二状态讯号，且依据上述2D监控物件与3D监控物件的对应关系，而传输第二状态讯号至接收第一状态讯号的2D监控物件所对应的3D监控物件，也就是传输第二状态讯号至输出第一状态讯号的实体物件所对应的3D监控物件。接收第二状态讯号的3D监控物件会依据所接收的第二状态讯号，改变自身状态，以表示实体物件目前的状态。上述产生第二状态讯号时，是更会依据3D监控物件的属性而产生第二状态讯号，而让第二状态讯号的属性兼容于3D监控物件的属性，以让接收第二状态讯号的3D监控物件可确实辨识第二状态讯号。上述的属性可为字符串、布尔、实数或整数等。

复参阅图3，如步骤S18所示，藉由3D虚拟实境监控单元18依据第二状态讯号改变接收第二状态讯号的3D监控物件所对应的3D虚拟实境监控物件的状态。由于实体物件对应于2D监控物件，而2D监控物件对应于3D监控物件，且3D监控物件对应于3D虚拟实境监控物件，所以实体物件即对应于3D虚拟实境监控物件。因此，3D虚拟实境监控物件目前的状态，即表示实体物件目前的状态，如此监控者即可监控现场的实体物件的状态。

请参阅图4，其为本发明控制实体物件的一较佳实施例的流程示意图。此流程图是用于说明本发明控制实体物件的方式。由图3说明可知，监控者可藉由3D虚拟实境监控物件监控现场的实体物件的状态，若监控者依据3D虚拟实境监控物件的状态，而欲控制监控现场的实体物件时，首先如步骤S20所示，是透过3D虚拟实境监控单元18控制对应于欲控制的实体物件的3D虚拟实境监控物件，3D虚拟实境监控单元18即会对应输出第一控制讯号，即对应3D虚拟实境监控物件的状态输出第一控制讯号，且传输第一控制讯号至对应于受控制的3D虚拟实境监控物件的3D监控物件，接收第一控制讯号的3D监控物件会改变其状态以表示受监控者控制。

接着，如步骤S22所示，藉由处理单元14依据第一控制讯号产生第二控制讯号。然后，如步骤S24所示，传送第二控制讯号至接收第一控制讯号的3D监控物件所对应的2D监控物件，接收第二控制讯号的2D监控物件会改变其状态以表示受监控者控制，此步骤是依据2D监控物件与3D监控物件的对应关系，而传输第二控制讯号至接收第一控制讯号的3D监控物件所对应的2D监控物件。此外，上述依据第一控制讯号产生第二控制讯号时，是依据2D监控物件的属性产生第二控制讯号，第二控制讯号的属性即兼容于欲接收第二控制讯号的2D监控物件的属性，以让2D监控物件可确实辨识第二控制讯号。上述的第二控制讯号的属性是字符串、布尔、实数或整数等。

复参阅图4，于完成步骤S24后，如步骤S28所示，藉由控制器10传输第二控制讯号至接收第二控制讯号的2D监控物件所对应的实体物件，如此即传送第二控制讯号至受监控者控制的3D虚拟实境监控物件所对应的实体物件，而控制此实体物件的状态。由上述说明可知，监控者藉由控制3D虚拟实境监控物件即可控制现场的实体物件。此外，由于部分实体物件仅接收模拟讯号，所以如步骤S26所示，于传输第二控制讯号至实体物件的前，藉由控制器10转换第二控制讯号为模拟讯号。

请参阅图5，其是本发明的另一较佳实施例的方块示意图。如图所示，此实施例与图1实施例的差异在于，此实施例并未具有2D接口12。此实施例的3D接口16所建立的3D监控物件是直接对应于监控现场的实体物件，而不需透过图1实施例的2D接口12所建立的2D监控物件，才能对应监控现场的实体物件。此实施例的处理单元14是依据控制器10所传输的第一状态讯号对应产生第二状态讯号，此第一状态讯号为监控现场的实体物件所输出。此实施例的控制器10亦可转换模拟讯号的第一状态讯号为数字讯号。另外，处理单元14定义实体物件与3D监控物件的对应关系，而直接传输第二状态讯号至输出第一状态讯号的实体物件所对应的3D监控物件。

此外，此实施例的处理单元14亦分别定义实体物件与3D监控物件的属性，且于产生第二状态讯号时，更依据3D监控物件的属性产生第二状态讯号，让第二状态讯号的属性兼容于3D监控物件的属性。此实施例的3D虚拟实境监控单元18同于图1实施例，是依据3D监控物件建立对应的3D虚拟实境监控物件，由于3D监控物件对应于实体物件，所以3D虚拟实境监控物件即对应于实体物件。3D虚拟实境监控单元18更依据第二状态讯号显示接收第二状态讯号的3D监控物件所对应的3D虚拟实境监控物件的状态，即显示输出第一状态讯号的实体物件的状态，以供监控者实时监看实体物件目前的状态。

另外，监控者依据3D虚拟实境监控物件的状态，而欲控制现场的实体物件时，即透过3D虚拟实境监控单元18控制对应于欲控制的实体物件的3D虚拟实境监控物件。如同图1实施例所述，监控者控制3D虚拟实境监控单元18的3D虚拟实境监控物件时，3D虚拟实境监控单元18会对应输出第一控制讯号至受监控者控制的3D虚拟实境监控物件所对应的3D监控物件。处理单元14亦会接收第一控制讯号产生第二控制讯号，并依据3D监控物件与实体物件的对应关系，而传送第二控制讯号至控制器10，以供控制器10传输第二控制讯号至对应于接收第一控制讯号的3D监控物件的实体物件，即传输第二控制讯号至受监控者控制的3D虚拟实境监控物件所对应的实体物件，以控制其状态。此实施例的处理单元14于产生第二控制讯号时，亦会依据实体物件的属性产生第二控制讯号，以让第二控制讯号的属性相同于实体物件的属性。

请参阅图6，其是本发明监看实体物件的另一较佳实施例的流程示意图。以下是配合图5实施例进行说明。此实施例监看实体物件的方式，如步骤S32所示，藉由3D接口16建立3D监控物件，而直接对应于监控现场的实体物件。之后，藉由3D虚拟实境监控单元18依据3D监控物件建立对应的3D虚拟实境监控物件，如此3D虚拟实境监控物件即对应于监控现场的实体物件。然后，如步骤S34所示，藉由处理单元14定义实体物件与3D监控物件的对应关系与属性。

接着，如步骤S36所示，藉由控制器10接收实体物件输出的第一状态讯号。若第一状态讯号为模拟讯号时，控制器10会转换第一状态讯号为数字讯号。此步骤中，亦会传输第一状态讯号至处理单元14，以依据第一状态讯号产生第二状态讯号，并依据实体物件与3D监控物件的对应关系，而传输第二状态讯号至输出第一状态讯号的实体物件所对应的3D监控物件。上述产生第二状态讯号时，亦会依据3D监控物件的属性产生第二状态讯号，以让第二状态讯号的属性相同于3D监控物件的属性。然后，如步骤S38所示，藉由3D虚拟实境监控单元18依据第二状态讯号显示接收第二状态讯号的3D监控物件所对应的3D虚拟实境监控物件的状态，如此监控者即可监看输出第一状态讯号的实体物件的状态。

请参阅图7，其是本发明控制实体物件的另一较佳实施例的流程示意图。以下是配合图5实施例进行说明。当监控者依据3D虚拟实境监控物件的状态欲控制现场的实体物件时，是透过3D虚拟实境监控单元18控制对应于欲控制的实体物件的3D虚拟实境监控物件，此时如步骤S40所示，3D虚拟实境监控单元18会对应输出第一控制讯号至受监控者控制的3D虚拟实境监控物件所对应的3D监控物件。之后，如步骤S42所示，藉由处理单元14依据第一控制讯号产生第二控制讯号。

然后，如步骤S48所示，处理单元14依据3D监控物件与实体物件的对应关系，而经由控制器10传输第二控制讯号至接收第一控制讯号的3D监控物件所对应的实体物件，以控制受控于监控者的3D虚拟实境监控物件所对应的实体物件。此外，上述步骤依据第一控制讯号产生第二控制讯号时，是会依据实体物件的属性产生第二控制讯号，第二控制讯号的属性即相同于欲接收第二控制讯号的实体物件的属性，以让实体物件可确实辨识第二控制讯号。另外，由于部分实体物件仅接收模拟讯号，所以如步骤S46所示，于传输第二控制讯号至实体物件之前，藉由控制器10转换第二控制讯号为模拟讯号。

由上述可知，本发明3D虚拟实境监控系统及其监控方法，主要是利用3D虚拟实境方式模拟监控现场的实际状况，如此可缩短监控者熟悉监控现场的时间，而便于监控者进入状况，且当监控现场发生异常时，本发明可立即显示发生异常的确实位置，所以可大幅减少监控者寻找发生异常的位置所需的时间，而实时处理异常状态，以提高处理效率。

综上所述，仅为本发明的一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (43)

1.一种3D虚拟实境监控系统，其特征在于，是包含：

一控制器，耦接至少一实体对象，接收该实体对象输出的一第一状态讯号；

一3D接口，建立至少一3D监控对象，该3D监控对象对应该实体对象；

一处理单元，接收该控制器输出的该第一状态讯号，并对应产生一第二状态讯号，且传输该第二状态讯号至输出该第一状态讯号的该实体对象所对应的该3D监控对象；以及

一3D虚拟实境监控单元，依据该至少一3D监控对象建立对应的至少一3D虚拟实境监控对象，并依据该第二状态讯号显示接收该第二状态讯号的该3D监控对象所对应的该3D虚拟实境监控对象的状态，而监控该实体对象的状态。

2.根据权利要求1所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该第一状态讯号为模拟讯号，该控制器转换该第一状态讯号为数字讯号。

3.根据权利要求1所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该第一状态讯号为数字讯号。

4.根据权利要求1所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该处理单元定义该实体对象与该3D监控对象的对应关系，而传输该第二状态讯号至输出该第一状态讯号的该实体对象所对应的该3D监控对象。

5.根据权利要求1所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该处理单元定义该实体对象所对应的该3D监控对象的一属性，并依据该3D监控对象的该属性产生该第二状态讯号，该第二状态讯号的一属性兼容于该3D监控对象的该属性。

6.根据权利要求5所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该第二状态讯号的该属性是字符串、布尔、实数或整数。

7.根据权利要求1所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该3D虚拟实境监控单元对应该3D虚拟实境监控对象的状态输出一第一控制讯号，该3D接口的该3D监控对象接收该第一控制讯号，该处理单元接收该第一控制讯号并产生对应的一第二控制讯号，且传输该第二控制讯号至该控制器，以控制相对应于该3D虚拟实境监控对象的该实体对象的状态。

8.根据权利要求7所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该第二控制讯号为数字讯号。

9.根据权利要求7所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该控制器转换该第二控制讯号为模拟讯号。

10.根据权利要求7所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该处理单元定义该实体对象与该3D监控对象的对应关系，而传送该第二控制讯号至该控制器，以控制接收该第一控制讯号的该3D监控对象所对应的该实体对象。

11.根据权利要求7所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该处理单元定义该3D监控对象所对应的该实体对象的一属性，并依据该实体对象的该属性产生该第二控制讯号，该第二控制讯号的一属性兼容于该实体对象的该属性。

12.根据权利要求11所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该第二控制讯号的该属性是字符串、布尔、实数或整数。

13.根据权利要求1所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该处理单元设于该3D接口。

14.根据权利要求1所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，更包含：

一2D接口，建立至少一2D监控对象，该2D监控对象对应该实体对象，该3D监控对象对应该2D监控对象，而对应该实体对象，对应于输出该第一状态讯号的该实体对象的该2D监控对象接收该控制器输出的该第一状态讯号。

15.根据权利要求14所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该处理单元定义该2D监控对象与该3D监控对象的对应关系，而传输该第二状态讯号至接收该第一状态讯号的该2D监控对象所对应的该3D监控对象。

16.根据权利要求14所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该处理单元定义该2D监控对象所对应的该3D监控对象的一属性，并依据该3D监控对象的该属性产生该第二状态讯号，该第二状态讯号的一属性兼容于该3D监控对象的该属性。

17.根据权利要求16所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该第二状态讯号的该属性是字符串、布尔、实数或整数。

18.根据权利要求14所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该3D虚拟实境监控单元对应该3D虚拟实境监控对象的状态输出一第一控制讯号，该3D接口的该3D监控对象接收该第一控制讯号，该处理单元接收该第一控制讯号并产生对应的一第二控制讯号，且传输该第二控制讯号至相对应的该2D监控对象与该控制器，以控制相对应于该3D虚拟实境监控对象的该实体对象的状态。

19.根据权利要求18所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该第二控制讯号为数字讯号。

20.根据权利要求18所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该控制器转换该第二控制讯号为模拟讯号。

21.根据权利要求18所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该处理单元定义该2D监控对象与该3D监控对象的对应关系，而传送该第二控制讯号至接收该第一控制讯号的该3D监控对象所对应的该2D监控对象与该控制器，以控制该实体对象的状态。

22.根据权利要求18所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该处理单元定义该3D监控对象所对应的该2D监控对象的一属性，并依据该2D监控对象的该属性产生该第二控制讯号，该第二控制讯号的一属性兼容于该2D监控对象的该属性。

23.根据权利要求22所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该第二控制讯号的该属性是字符串、布尔、实数或整数。

24.根据权利要求14所述的3D虚拟实境监控系统，其特征在于，其中该处理单元设于该2D接口或该3D接口。

25.一种3D虚拟实境监控方法，其特征在于，是包含：

建立至少一3D监控对象，该3D监控对象对应至少一实体对象；

依据该至少一3D监控对象建立对应的至少一3D虚拟实境监控对象；

接收该实体对象输出的一第一状态讯号，并对应产生一第二状态讯号，且传输该第二状态讯号至输出该第一状态讯号的该实体对象所对应的该3D监控对象；以及

依据该第二状态讯号显示接收该第二状态讯号的该3D监控对象所对应的该3D虚拟实境监控对象的状态，而监控该实体对象的状态。

26.根据权利要求25所述的3D虚拟实境监控方法，其特征在于，更包含：

转换该第一状态讯号为数字讯号。

27.根据权利要求25所述的3D虚拟实境监控方法，其特征在于，更包含：

定义该实体对象与该3D监控对象的对应关系。

28.根据权利要求25所述的3D虚拟实境监控方法，其特征在于，更包含：

定义该实体对象所对应的该3D监控对象的一属性，并依据该3D监控对象的该属性产生该第二状态讯号，该第二状态讯号的一属性兼容于该3D监控对象的该属性。

29.根据权利要求28所述的3D虚拟实境监控方法，其特征在于，其中该第二状态讯号的该属性是字符串、布尔、实数或整数。

30.根据权利要求25所述的3D虚拟实境监控方法，其特征在于，更包含：

对应该3D虚拟实境监控对象的状态输出一第一控制讯号至相对应的该3D监控对象，且依据该第一控制讯号产生对应的一第二控制讯号，并传输该第二控制讯号至该实体对象，以控制相对应于该3D虚拟实境监控对象的该实体对象的状态。

31.根据权利要求30所述的3D虚拟实境监控方法，其特征在于，更包含：

转换该第二控制讯号为模拟讯号。

32.根据权利要求30所述的3D虚拟实境监控方法，其特征在于，更包含：

定义该实体对象与该3D监控对象的对应关系，而传送该第二控制讯号至相对应的该实体对象，以控制接收该第一控制讯号的该3D监控对象所对应的该实体对象。

33.根据权利要求30所述的3D虚拟实境监控方法，其特征在于，更包含：

定义该3D监控对象所对应的该实体对象的一属性，并依据该实体对象的该属性产生该第二控制讯号，该第二控制讯号的一属性兼容于该实体对象的该属性。

34.根据权利要求33所述的3D虚拟实境监控方法，其特征在于，其中该第二控制讯号的该属性是字符串、布尔、实数或整数。

35.根据权利要求25所述的3D虚拟实境监控方法，其特征在于，更包含：

建立至少一2D监控对象，该2D监控对象对应该实体对象，该3D监控对象对应该2D监控对象，而对应该实体对象，对应于输出该第一状态讯号的该实体对象的该2D监控对象接收该第一状态讯号。

36.根据权利要求35所述的3D虚拟实境监控方法，其特征在于，更包含：

定义该2D监控对象与该3D监控对象的对应关系，而传输该第二状态讯号至接收该第一状态讯号的该2D监控对象所对应的该3D监控对象。

37.根据权利要求35所述的3D虚拟实境监控方法，其特征在于，更包含：

定义该2D监控对象所对应的该3D监控对象的一属性，并依据该3D监控对象的该属性产生该第二状态讯号，该第二状态讯号的一属性兼容于该3D监控对象的该属性。

38.根据权利要求37所述的3D虚拟实境监控方法，其特征在于，其中该第二状态讯号的该属性是字符串、布尔、实数或整数。

39.根据权利要求35所述的3D虚拟实境监控方法，其特征在于，更包含：

对应该3D虚拟实境监控对象的状态输出一第一控制讯号，该3D监控对象接收该第一控制讯号，并依据该第一控制讯号产生对应的一第二控制讯号，且传输该第二控制讯号至相对应的该2D监控对象，并传送该第二控制讯号至接收该第二控制讯号的该2D监控对象所对应的该实体对象，以控制相对应于该3D虚拟实境监控对象的该实体对象的状态。

40.根据权利要求39所述的3D虚拟实境监控方法，其特征在于，更包含：

转换该第二控制讯号为模拟讯号。

41.根据权利要求39所述的3D虚拟实境监控方法，其特征在于，更包含：

定义该2D监控对象与该3D监控对象的对应关系，而传送该第二控制讯号至接收该第一控制讯号的该3D监控对象所对应的该2D监控对象，并传送该第二控制讯号至接收该第二控制讯号的该2D监控对象所对应的该实体对象，以控制该实体对象的状态。

42.根据权利要求39所述的3D虚拟实境监控方法，其特征在于，更包含：

定义该3D监控对象所对应的该2D监控对象的一属性，并依据该2D监控对象的该属性产生该第二控制讯号，该第二控制讯号的一属性兼容于该2D监控对象的该属性。

43.根据权利要求42所述的3D虚拟实境监控方法，其特征在于，其中该第二控制讯号的该属性是字符串、布尔、实数或整数。

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