CN111553005B - 一种基于像素流技术的桥梁可视化系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于像素流技术的桥梁可视化系统，主要由四个部分组成：桥梁监测数据通信服务、UE4引擎服务、像素流通信服务、web子系统。本发明提供实现对桥梁建设、运维等工作的全面监管，实时监测桥梁动态数据信息，然后对这些信息有效分析并及时发布，实现对桥梁三维模型构件化处理及轻量化加载，以及与桥梁监测数据的实时互动的目标，为提高桥梁可视化水平提供技术积累。

Description

一种基于像素流技术的桥梁可视化系统及方法

技术领域

本发明涉及桥梁建设、运维等领域，具体涉及一种基于像素流技术的桥梁可视化系统及方法。

背景技术

目前，桥梁在建设、运维过程中，将产生大量桥梁监测数据，当前这些监测数据主要以图表展示为主，可视化水平低，监测数据与桥梁模型互动效果较差，不能形象展示桥梁实际状态，若采用BIM模型技术处理桥梁可视化问题，则模型文件较大，不利于浏览器端模型加载及展示。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种基于像素流技术的桥梁可视化系统及方法，解决桥梁监测可视化水平低、模型大加载困难的问题。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种基于像素流技术的桥梁可视化系统，主要由四个部分组成：桥梁监测数据通信服务、UE4引擎服务、像素流通信服务、web子系统。

所述桥梁监测数据通信服务与桥梁业务管理系统数据对接，实时获取桥梁各项监测数据功能；

所述UE4引擎服务加载桥梁以及桥梁中各构件、地质模型并转化成像素流；通过像素流通信服务，与web子系统建立基于WebRTC协议的UDP通信，实现接受web子系统的各种指令，并响应输出相关场景的像素流功能；

所述像素流通信服务建立UE4引擎服务与web子系统之间基于WebRTC协议的UDP通信通道。

所述web子系统主要实现业务数据库交互、业务逻辑处理和相关配置管理；通过像素流通信服务，与UE4引擎服务建立基于WebRTC协议的UDP通信，实现向UE4引擎服务发送指令，以及接收UE4引擎服务的像素流，并在浏览器端进行模型展示功能。

本发明的有益效果：

本发明提供实现对桥梁建设、运维等工作的全面监管，实时监测桥梁动态数据信息，然后对这些信息有效分析并及时发布，实现对桥梁三维模型构件化处理及轻量化加载，以及与桥梁监测数据的实时互动的目标，为提高桥梁可视化水平提供技术积累。

附图说明:

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1为桥梁可视化系统结构图；

图2为桥梁可视化系统像素流通信时序图。

具体实施结构:

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参阅图1，一种基于像素流技术的桥梁可视化系统，主要由四个部分组成：桥梁监测数据通信服务、UE4引擎服务、像素流通信服务、web子系统。该系统集桥梁监测、数据传输、数据分析及可视化展示于一体，是一种综合性桥梁可视化系统。

桥梁监测数据通信服务主要是采用主流消息队列通信技术，按照一定通信协议与桥梁业务系统数据实时对接，从而获取桥梁实时监测数据。

UE4引擎服务主要是模型加载及模型转化成像素流的输出，以及指令接收、解析及处理，其中指令的处理，主要是根据指令内容，输出相应像素流信息。

像素流通信服务首先是基于NodeJS通信技术分别与web客户端以及UE4引擎服务建立连接，然后基于stun通信技术，分别交换web客户端与UE4引擎服务之间UDP通信相关信息，最后促使web客户端与UE4引擎服务之间直接建立UDP通信连接，并且基于WebRTC协议通信。

web子系统主要是实现采集数据的业务逻辑处理以及数据存取等操作；与UE4引擎服务通信，基于像素流通信服务下发指令与UE4引擎服务同时获取像素流信息，并在浏览器端加载显示；对系统配置参数及通信状态进行管理，如相关服务器地址信息管理、桥梁监测项管理及各监测项的阈值管理、基于心跳机制的通信监控管理等。

参阅图2，主要描述基于WebRTC技术的像素流服务与web客户端的通信过程，具体过程如下：

图2中1,2是完成浏览器与信令服务建立ws连接

图2中3是信令服务启动ue4客户端

图2中4是信令服务与ue4客户端建立ws连接

图2中5是信信令服务发送stun服务的ip和端口到ue4

图2中6是ue4客户端请求stun服务器获取自己对外的udp的ip和端口，并通过信令服务发送给浏览器

图2中7,8是浏览器创建offer并通过信令服务发送给ue4

图2中9，10是ue4回复answer并通过信令服务发送给浏览器

图2中11,12是浏览器自动筛选出最佳的ue4对外的udp的ip和端口，并使用ue4回复的answer信息创建RTCPeerConnection和RTCDataChannel，与ue4创建RTC连接，并进行像素流和数据的通信。

上文中所述的ws指的是websocket通信，信令服务指的是利用NodeJS技术建立的一个通信服务。信令服务、stun服务都统称像素流通信服务。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种基于像素流技术的桥梁可视化系统，其特征在于，主要由四个部分组成：桥梁监测数据通信服务、UE4引擎服务、像素流通信服务、web子系统；

所述桥梁监测数据通信服务与桥梁业务管理系统数据对接，实时获取桥梁各项监测数据功能；

所述UE4引擎服务加载桥梁以及桥梁中各构件、地质模型并转化成像素流；通过像素流通信服务，与web子系统建立基于WebRTC协议的UDP通信，实现接受web子系统的各种指令，并响应输出相关场景的像素流功能；

所述像素流通信服务建立UE4引擎服务与web子系统之间基于WebRTC协议的UDP通信通道；

所述web子系统主要实现业务数据库交互、业务逻辑处理和相关配置管理；通过像素流通信服务，与UE4引擎服务建立基于WebRTC协议的UDP通信，实现向UE4引擎服务发送指令，以及接收UE4引擎服务的像素流，并在浏览器端进行模型展示功能。