CN109581538A - 基于3d模型的大型周界监测方法及系统 - Google Patents
基于3d模型的大型周界监测方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了基于3D模型的大型周界监测方法及系统，包括以下步骤:在大型周界监测软件系统电子地图中，创建3D虚拟场景地图，并在其中增加地标建筑，作为监测电子地图的布局图；在场景地图中创建与实际物理存在的传感设备相应的传感设备3D模型，并将其根据实际物理存在的传感设备位置按照比例放置到3D虚拟场景地图中；根据实际物理存在的传感设备在数据库中抽象出对象数据模型，抽象出来的对象数据模型具备唯一ID；为每个传感设备3D模型创建唯一的ID，并将其与实际物理存在的传感设备相应的对象数据模型ID绑定，使实际物理存在的传感设备与绑定的传感设备3D模型之间进行交互。
Description
技术领域
本发明涉及信息监测技术领域，尤其涉及基于3D模型的大型周界监测方法。
背景技术
大型的周界监测一直以来都是监管难题，需要在周界围墙沿线、楼宇布设大量的传感器对入侵、非法进入、卡口等事件进行监测，事件定位难、信息展示不完成等。在传统监测软件里，由于2D电子地图技术的布设较为方便、技术门槛低，因此被广泛采用；但大量传感器在2D地图上配置需要多张图片、然后在每张图片里添加相应的图标或者线条，造成系统复杂度且不能一览全局；或者又在GIS中无法多个传感设备的叠加显示，展示不了在同一平面下的层次关系，同时传感器位置无法直观显示其所在位置的高低。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中2D电子地图布设大量传感器难以监测和监测信息不全的缺陷，提供基于3D模型的大型周界监测方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
提供一种基于3D模型的大型周界监测方法，包括以下步骤：
在大型周界监测软件系统电子地图中，创建3D虚拟场景地图，并在其中增加地标建筑，作为监测电子地图的布局图；
在场景地图中创建与实际物理存在的传感设备相应的传感设备3D模型，并将其根据实际物理存在的传感设备位置按照比例放置到3D虚拟场景地图中；
根据实际物理存在的传感设备在数据库中抽象出对象数据模型，抽象出来的对象数据模型具备唯一ID；
为每个传感设备3D模型创建唯一的ID，并将其与实际物理存在的传感设备相应的对象数据模型ID绑定，使实际物理存在的传感设备与绑定的传感设备3D模型之间进行交互。
接上述技术方案，创建传感设备3D模型的过程具体为：
根据实际物理存在的各种传感设备属性，在3D Max中创建相应的3D模型，3D模型对象包括形状、纹理贴图和长宽高属性，同时增加骨骼，以便让模型能够动起来。
接上述技术方案，所述对象数据模型的属性包括类型、数量、状态。
接上述技术方案，所述传感设备3D模型具有包括隐藏、变色、变形的功能。
接上述技术方案，所述传感设备3D模型的位置、大小、方向、高度均与实际物理存在的传感设备相对应。
接上述技术方案，步骤“实际物理存在的传感设备与绑定的传感设备3D模型之间进行交互”具体为：传感设备3D模型状态改变时，根据绑定关系找出实际传感设备的ID，对实际传感设备进行相应状态控制；实际物理存在的传感设备状态改变时，根据绑定关系找出传感设备3D模型的ID，对传感设备3D模型进行相应状态控制。
接上述技术方案，实际物理存在的传感设备与传感设备3D模型进行ID绑定时，具体为在数据库中建立映射关系表：
在数据库中创建物理传感设备表，最少包括实际物理存在的传感设备ID、名称、类型、传感设备3D模型ID。
在数据库中创建传感设备3D模型表，最少包括传感设备3D模型ID、名称、类型、位置、实际物理存在的传感设备ID。
本发明还提供了一种基于3D模型的大型周界监测系统，包括：
3D虚拟场景地图创建模块，用于在大型周界监测软件系统电子地图中，创建3D虚拟场景地图，并在其中增加地标建筑，作为监测电子地图的布局图；
传感设备3D模型创建模块，用于在场景地图中创建与实际物理存在的传感设备相应的传感设备3D模型，并将其根据实际物理存在的传感设备位置按照比例放置到3D虚拟场景地图中；
对象数据模型创建模块，用于根据实际物理存在的传感设备在数据库中抽象出对象数据模型，抽象出来的对象数据模型具备唯一ID；
交互模块，用于为每个传感设备3D模型创建唯一的ID，并将其与实际物理存在的传感设备相应的对象数据模型ID绑定，使实际物理存在的传感设备与绑定的传感设备3D模型之间进行交互。
接上述技术方案，所述传感设备3D模型创建模块具体根据实际物理存在的各种传感设备属性，在3D Max中创建相应的3D模型，3D模型对象包括形状、纹理贴图和长宽高属性，同时增加骨骼，以便让模型能够动起来。
接上述技术方案，所述对象数据模型的属性包括类型、数量、状态。
接上述技术方案，所述传感设备3D模型具有包括隐藏、变色、变形的功能。
接上述技术方案，所述传感设备3D模型的位置、大小、方向、高度均与实际物理存在的传感设备相对应。
本发明产生的有益效果是：本发明基于3D模型的大型周界监测方法简单有效，能够解决大型周界系统中监测信息量不全和人机界面操作不易等问题，并在一定程序上提升了系统监测定位的有效性，所见即所得增加了用户体验感；此外，该方法可以在电子地图上立体地配置成千上万的传感设备点，从而能对大型周界场所进行真实监测，并能精确定位目标，解决了传统周界系统中大数量级传感器在电子地图中配置及展示难题。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例基于3D模型的大型周界监测方法的流程图；
图2是本发明实施例基于3D模型的大型周界监测方法的操作图；
图3是本发明实施例基于3D模型的大型周界监测系统的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的基于3D模型的大型周界监测方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤1、在大型周界监测软件系统电子地图中，创建3D虚拟场景地图，并在其中增加地标建筑，作为监测电子地图的布局图；
步骤2、在场景地图中创建与实际物理存在的传感设备相应的传感设备3D模型，并将其根据实际物理存在的传感设备位置按照比例放置到3D虚拟场景地图中；
步骤3、根据实际物理存在的传感设备在数据库中抽象出对象数据模型，抽象出来的对象数据模型具备唯一ID；为每个传感设备3D模型创建唯一的ID，并将其与实际物理存在的传感设备相应的对象数据模型ID绑定，使实际物理存在的传感设备与绑定的传感设备3D模型之间进行交互。
具体地，步骤1中，在3D场景中，创建包括楼宇、围墙等基本地标建筑的3D虚拟场景地图，形成一个虚拟的项目场景，与实际场景对应。如具体可在3D场景编辑器中，创建一个虚拟场景，设置场景漫游大小、天空盒及地型块数量等基本场景元素。可根据项目实地考察、测量，对建筑楼宇、围墙、道路及生产设施进行3D建模，并根据比例，逐个放入已创建的虚拟场景里，包括位置、大小、方向，高度等，形成一个与项目实际相对应的虚拟场景图。
步骤2中，根据物理传感设备属性创建传感设备3D模型，进行3DMax中建模，包括纹理、骨络；比如入侵识别防线、门禁、摄像头等，然后放置在3D虚拟场景地图中，确保位置、长宽高及其默认状态均与实际的物理传感设备对应。传感设备3D模型应该具有隐藏、变色、变形等功能，
步骤3中，可在软件后台数据库添加传感设备3D模型与物理传感设备的关系表，使传感设备3D模型与物理传感设备的实际传感数据源相关联，实现传感设备3D模型与物理传感设备运行时的互动效果，具体互动方法为：
为每个传感设备3D模型创建唯一ID进行标识，在数据库中建立映射关系表：
在数据库中创建物理传感设备表，最少包括物理传感设备ID、名称、类型、3D模型ID。
在数据库中创建传感设备3D模型表，最少包括传感设备3D模型ID、名称、类型、位置、物理传感设备ID。
达到传感设备3D模型ID与物理传感设备ID绑定的结构；根据传感设备3D模型的唯一ID与对应的实际物理存在的传感设备数据源ID进行数据库表写入，关系为一对一，根据任何一个ID，可以查询出绑定的ID。
运行时，虚拟传感设备3D模型与实际传感设备交互，虚拟传感设备状态改变时，可以根据绑定关系找出实际传感设备的ID，通过找出的ID，可以对实际传感设备进行控制，比如开、关等。实际传感设备状态改变时，可以根据绑定关系找出虚拟传感设备的ID，通过找出的ID，可以对虚拟传感设备进行控制，比如形状变化、隐藏等。
如，当物理传感设备发生报警或者状态改变时，3D场景中对应的传感设备3D模型应该进行定位，同时进行外观或者形状的状态变化；例如，周界防区发生入侵行为时，对应的3D模型防区应该变红，或者闪烁等。
又如，当对3D场景的传感设备3D模型进行状态变化时，对应的物理传感设备发生状态变化，例如：对3D场景里的卡口3D模型进行开关动作时，物理存在的卡口对应进行开关。
为实现上述实施例的方法，如图3所示，本发明基于3D模型的大型周界监测系统包括：
3D虚拟场景地图创建模块，用于在大型周界监测软件系统电子地图中，创建3D虚拟场景地图，并在其中增加地标建筑，作为监测电子地图的布局图；
传感设备3D模型创建模块，用于在场景地图中创建与实际物理存在的传感设备相应的传感设备3D模型，并将其根据实际物理存在的传感设备位置按照比例放置到3D虚拟场景地图中；
对象数据模型创建模块，用于根据实际物理存在的传感设备在数据库中抽象出对象数据模型，抽象出来的对象数据模型具备唯一ID；
交互模块，用于为每个传感设备3D模型创建唯一的ID，并将其与实际物理存在的传感设备相应的对象数据模型ID绑定，使实际物理存在的传感设备与绑定的传感设备3D模型之间进行交互。
综上，本发明将创建好的3D虚拟场景地图中增加传感设备3D模型，然后映射到真实安装的传感设备上；在3D虚拟场景里，可以改变传感设备3D模型状态来控制真实的传感设备；在传感设备发生状态改变时，可以变化3D模型场景里传感设备3D模型；在3D模型场景里，可以对传感设备模型进行空间定位，可以随意的隐藏、显示每个传感设备模型安装位置，甚至可以直观看到内部结构。本发明不需要在电子地图标注文字即可以识别传感设备，对传感器的定位更加精确，且解决了监测系统中多个传感设备在电子地图显示重叠，无法展示其状态、无法空间定位等问题，并增加立体路径导航功能，同时极大了丰富系统可用性和方便运营维护工作。
如上所述，本发明可以为大型周界布防，达到便捷、高效的目的。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于3D模型的大型周界监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
在大型周界监测软件系统电子地图中，创建3D虚拟场景地图，并在其中增加地标建筑，作为监测电子地图的布局图；
在场景地图中创建与实际物理存在的传感设备相应的传感设备3D模型，并将其根据实际物理存在的传感设备位置按照比例放置到3D虚拟场景地图中；
根据实际物理存在的传感设备在数据库中抽象出对象数据模型，抽象出来的对象数据模型具备唯一ID；
为每个传感设备3D模型创建唯一的ID，并将其与实际物理存在的传感设备相应的对象数据模型ID绑定，使实际物理存在的传感设备与绑定的传感设备3D模型之间进行交互。
2.根据权利要求1所述的基于3D模型的大型周界监测方法，其特征在于，创建传感设备3D模型的过程具体为：
根据实际物理存在的各种传感设备属性，在3D Max中创建相应的3D模型，3D模型对象包括形状、纹理贴图和长宽高属性，同时增加骨骼，以便让模型动起来。
3.根据权利要求1所述的基于3D模型的大型周界监测方法，其特征在于，所述对象数据模型的属性包括类型、数量、状态。
4.根据权利要求1所述的基于3D模型的大型周界监测方法，其特征在于，所述传感设备3D模型具有包括隐藏、变色、变形的功能。
5.根据权利要求1所述的基于3D模型的大型周界监测方法，其特征在于，所述传感设备3D模型的位置、大小、方向、高度均与实际物理存在的传感设备相对应。
6.根据权利要求1所述的基于3D模型的大型周界监测方法，其特征在于，步骤“实际物理存在的传感设备与绑定的传感设备3D模型之间进行交互”具体为：传感设备3D模型状态改变时，根据绑定关系找出实际传感设备的ID，对实际传感设备进行相应状态控制；实际物理存在的传感设备状态改变时，根据绑定关系找出传感设备3D模型的ID，对传感设备3D模型进行相应状态控制。
7.根据权利要求1所述的基于3D模型的大型周界监测方法，其特征在于，实际物理存在的传感设备与传感设备3D模型进行ID绑定时，具体为在数据库中建立映射关系表：
在数据库中创建物理传感设备表，最少包括实际物理存在的传感设备ID、名称、类型、传感设备3D模型ID；
在数据库中创建传感设备3D模型表，最少包括传感设备3D模型ID、名称、类型、位置、实际物理存在的传感设备ID。
8.一种基于3D模型的大型周界监测系统，其特征在于，包括：
3D虚拟场景地图创建模块，用于在大型周界监测软件系统电子地图中，创建3D虚拟场景地图，并在其中增加地标建筑，作为监测电子地图的布局图；
传感设备3D模型创建模块，用于在场景地图中创建与实际物理存在的传感设备相应的传感设备3D模型，并将其根据实际物理存在的传感设备位置按照比例放置到3D虚拟场景地图中；
对象数据模型创建模块，用于根据实际物理存在的传感设备在数据库中抽象出对象数据模型，抽象出来的对象数据模型具备唯一ID；
交互模块，用于为每个传感设备3D模型创建唯一的ID，并将其与实际物理存在的传感设备相应的对象数据模型ID绑定，使实际物理存在的传感设备与绑定的传感设备3D模型之间进行交互。
9.根据权利要求8所述的基于3D模型的大型周界监测系统，其特征在于，所述传感设备3D模型创建模块具体根据实际物理存在的各种传感设备属性，在3D Max中创建相应的3D模型，3D模型对象包括形状、纹理贴图和长宽高属性，同时增加骨骼，以便让模型动起来。
10.根据权利要求6所述的基于3D模型的大型周界监测系统，其特征在于，所述传感设备3D模型的位置、大小、方向、高度均与实际物理存在的传感设备相对应。
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