CN112365597B - 基于Modelica的三维模型创建与可视化仿真方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于Modelica的三维模型创建与可视化仿真方法及装置,其中方法包括:获取标准三维几何文件和标准三维场景文件;在创建Modelica模型的过程中,根据Modelica组件外形将Modelica组件与标准三维几何文件进行关联;对Modelica模型进行仿真求解,生成初始化数据和实时仿真数据;在渲染显示标准三维场景文件之后,读取初始化数据中Modelica组件外形关联的标准三维几何文件,并将其作为动态变化部件;根据实时仿真数据更新动态变化部件;本发明实施例达到了将三维模型与Modelica模型进行双向关联的目的,从而实现了根据Modelica模型仿真结果实时驱动三维模型进行可视化仿真的技术效果,对三维模型中的静态不变部件和动态变化部件分别处理,提高三维可视化仿真效率。
Description
技术领域
本发明涉及Modelica模型仿真领域,具体涉及一种基于Modelica的三维模型创建与可视化仿真方法及装置。
背景技术
随着工业产品的自动化与智能化发展,多领域耦合已成为当前工业产品的一个显著特征。Modelica是在此背景下推出的一种多领域统一建模语言,它融合了Java语言的面向对象机制与Matlab的数组表达机制,是一种面向设计工程师的业务描述语言,能够有力地支撑基于模型的系统工程应用。因此,基于Modelica语言规范的多领域统一建模与仿真分析软件,对复杂工程系统的数字化设计与验证起到至关重要的作用。
基于Modelica语言规范的多领域统一建模与仿真分析软件,主要包括词法语法解析、编译分析、求解控制、代码生成、数据分析、三维可视化仿真等核心组成部分,涉及技术较多且技术难度较大。目前,对于国内三维可视化仿真部分,在将Modelica技术与三维图形技术两者深度融合方向的研究与应用开发方面还处于起步阶段,相关技术无法将Modelica技术与三维图形技术融合,不能实现Modelica模型的三维可视化仿真。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于Modelica的三维模型创建与可视化仿真方法及装置,以解决当前无法将Modelica技术与三维图形技术融合、不能实现Modelica模型的三维可视化仿真的问题。
为了实现上述目的,本发明的第一方面提供了一种基于Modelica的三维模型创建与可视化仿真方法,包括:
获取绘制三维几何零件图导出的标准三维几何文件和创建三维场景模型导出的标准三维场景文件;
在创建Modelica模型的过程中,根据Modelica组件外形将所述Modelica组件与所述标准三维几何文件进行关联;
对所述Modelica模型进行仿真求解,生成初始化数据和实时仿真数据;
在渲染显示所述标准三维场景文件之后,读取所述初始化数据中Modelica组件外形关联的标准三维几何文件,并将读取的标准三维几何文件作为动态变化部件;
根据所述实时仿真数据更新所述动态变化部件;
根据更新的所述动态变化部件在每个时刻点的坐标位置,绘制所述动态变化部件的运动轨迹。
可选地,所述方法还包括:
调节Modelica模型的参数;
对调节参数后的Modelica模型进行仿真求解,生成调节参数后的初始化数据和调节参数后的实时仿真数据。
可选地,所述根据Modelica组件外形将所述Modelica组件与所述标准三维几何文件进行关联包括:
如果所述Modelica组件外形属于基本几何实体,则设置形状类型为所述Modelica组件外形对应的基本几何实体,其中,所述基本几何实体包括长方体、球体、圆柱体、圆台、圆管、梁、齿轮和弹簧;
如果所述Modelica组件外形不属于基本几何实体,则将所述Modelica组件与所述标准三维几何文件进行关联。
可选地,所述对所述Modelica模型进行仿真求解,生成初始化数据和实时仿真数据包括:
对所述Modelica模型进行编译分析、代码生成、生成解算程序、执行解算程序并控制运行过程,生成初始化数据和实时仿真数据;
其中,初始化数据是三维模型解算初始时刻各个属性的取值,实时仿真数据是三维模型解算过程中每个时刻点各个属性的取值;
所述属性包括三维部件的名称、三维部件的形状、三维部件的颜色和材质、三维部件的位置和姿态、三维部件的长宽高。
可选地,所述读取所述初始化数据中Modelica组件外形关联的标准三维几何文件包括:
如果所述初始化数据中Modelica组件外形属于基本几何实体,则创建所述Modelica组件外形对应的基本几何实体;
如果所述初始化数据中Modelica组件外形不属于基本几何实体,则读取与所述Modelica组件关联的标准三维几何文件。
可选地,所述根据所述实时仿真数据更新所述动态变化部件,包括:
根据所述实时仿真数据更新动态变化部件的位置和姿态,其中,所述动态变化部件的位置和姿态包括动态变化部件的坐标原点、坐标x轴和坐标y轴;
根据所述实时仿真数据更新动态变化部件的尺寸,其中,所述动态变化部件的尺寸包括动态变化部件的长宽高;
根据所述实时仿真数据更新动态变化部件的颜色和材质。
本发明的第二方面提供了一种基于Modelica的三维模型创建与可视化仿真装置,所述装置包括:
获取单元,用于获取绘制三维几何零件图导出的标准三维几何文件和创建三维场景模型导出的标准三维场景文件;
关联单元,用于在创建Modelica模型的过程中,根据Modelica组件外形将所述Modelica组件与所述标准三维几何文件进行关联;
第一仿真单元,用于对所述Modelica模型进行仿真求解,生成初始化数据和实时仿真数据;
读取单元,用于在渲染显示所述标准三维场景文件之后,读取所述初始化数据中Modelica组件外形关联的标准三维几何文件,并将读取的标准三维几何文件作为动态变化部件;
更新单元,用于根据所述实时仿真数据更新所述动态变化部件;
绘制单元,用于根据更新的所述动态变化部件在每个时刻点的坐标位置,绘制所述动态变化部件的运动轨迹。
可选地,所述装置还包括:
调节单元,用于调节Modelica模型的参数;
第二仿真单元,用于对调节参数后的Modelica模型进行仿真求解,生成调节参数后的初始化数据和调节参数后的实时仿真数据。
本发明的第三方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面任意一项提供的基于Modelica的三维模型创建与可视化仿真方法。
本发明的第四方面提供了一种电子设备,所述电子设备包括:至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器执行第一方面任意一项提供的基于Modelica的三维模型创建与可视化仿真方法。
在本发明实施例提供的基于Modelica的三维模型创建与可视化仿真方法中,首先获取绘制三维几何零件图导出的标准三维几何文件和创建三维场景模型导出的标准三维场景文件,在创建Modelica模型的过程中,根据Modelica组件外形将所述Modelica组件与所述标准三维几何文件进行关联,其次对所述Modelica模型进行仿真求解,生成初始化数据和实时仿真数据,然后在渲染显示所述标准三维场景文件之后,读取所述初始化数据中Modelica组件外形关联的标准三维几何文件,并将读取的标准三维几何文件作为动态变化部件,最后根据所述实时仿真数据更新所述动态变化部件,根据更新的所述动态变化部件在每个时刻点的坐标位置,绘制所述动态变化部件的运动轨迹;本发明实施例达到了将三维模型与Modelica模型进行双向关联的目的,从而实现了根据Modelica模型仿真结果实时驱动三维模型进行可视化仿真的技术效果,对三维模型中的静态不变部件和动态变化部件分别处理,提高三维可视化仿真效率,进而解决了由于无法将Modelica技术与三维图形技术融合造成的不能实现Modelica模型的三维可视化仿真的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术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方式,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为本发明实施例提供的方法流程示意图;
图2为本发明实施例提供的基本几何实体图;
图3为本发明实施例提供的三维可视化仿真图;
图4为本发明实施例提供的方法阶段示意图;
图5为本发明实施例提供的装置框图;
图6为本发明实施例提供的电子设备框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明中,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
目前,对于国内三维可视化仿真部分,在将Modelica技术与三维图形技术两者深度融合方向的研究与应用开发方面还处于起步阶段,相关技术无法将Modelica技术与三维图形技术融合,不能实现Modelica模型的三维可视化仿真。
为了解决上述问题,本发明实施例提供了一种基于Modelica的三维模型创建与可视化仿真方法,如图1所示,该方法包括如下的步骤S101至步骤S106:
步骤S101:获取绘制三维几何零件图导出的标准三维几何文件和创建三维场景模型导出的标准三维场景文件;
具体的,绘制三维几何零件图,利用第三方成熟软件如ProE,绘制各个具有复杂外形的三维几何零件图,并导出为标准三维几何文件,如stl、dxf或hsf等格式的文件;然后创建三维场景模型,利用第三方成熟软件如3Dmax,制作三维场景效果,并导出为标准三维场景文件,如obj或skp等格式的文件。
步骤S102:在创建Modelica模型的过程中,根据Modelica组件外形将所述Modelica组件与所述标准三维几何文件进行关联;
具体的,利用多领域统一建模与仿真分析软件MWorks.Sysplorer,基于Modelica语言规范,按照系统工作原理图,建立Modelica模型,在创建Modelica模型的过程中,将Modelica组件与标准三维几何文件进行关联,外部导入三维几何文件时指明所述三维几何文件的路径、位置。
步骤S103:对所述Modelica模型进行仿真求解,生成初始化数据和实时仿真数据;所述初始化数据和实时仿真数据中包括使用作为动画的三维部件相关数据,所述初始化数据和实时仿真数据包含不同时刻下各个特定属性的取值,初始化数据包含初始时刻数据,利用初始时刻数据,可以创建三维系统模型。
步骤S104:在渲染显示所述标准三维场景文件之后,读取所述初始化数据中Modelica组件外形关联的标准三维几何文件,并将读取的标准三维几何文件作为动态变化部件;
具体的,自动导入所述标准三维场景文件,并进行渲染显示,自动创建用户自定义的静态不变部件,比如场景、环境;然后,根据所述初始化数据,按Modelica组件外形,导入其所关联的标准三维几何文件,并将所述标准三维几何文件作为动态变化部件,对动态变化部件设置位置、姿态和缩放比例。
步骤S105:根据所述实时仿真数据更新所述动态变化部件;
具体的,根据所述实时仿真数据更新所述动态变化部件,而对于静态不变部件,则无需更新,加快渲染显示速度。
步骤S106:根据更新的所述动态变化部件在每个时刻点的坐标位置,绘制所述动态变化部件的运动轨迹。将动态变化部件的每个时刻点的原点坐标值,绘制成曲线,表示该部件的运动轨迹。
本发明实施例提供的技术方案达到了将三维模型与Modelica模型进行双向关联的目的,从而实现了根据Modelica模型仿真结果实时驱动三维模型进行可视化仿真的技术效果,对三维模型中的静态不变部件和动态变化部件分别处理,提高三维可视化仿真效率,进而解决了由于无法将Modelica技术与三维图形技术融合造成的不能实现Modelica模型的三维可视化仿真的技术问题。本发明实施例提供的方法能够基于Modelica规范,将Modelica模型与三维图形两者进行有机融合,实现复杂工程系统的三维模型创建、可视化动态仿真以及闭环在线调参。在没有关联三维几何文件时,系统能够根据参数创建球棍模型及其动态仿真;在关联外部图形文件时,系统能够创建高逼真度的三维模型及其动态仿真。本发明方法将三维模型中静态不变部件和动态变化部件进行分别处理,显著提升图形渲染速度。
进一步的,所述方法还包括:
调节Modelica模型的参数;用户可以与三维系统模型进行界面交互,如打开设备开关机,系统将调节后的参数值发送给Modelica模型仿真求解模块,从而实现在线调参,调节Modelica模型系统的参数,比如速度、位置等随着时间改变的Modelica模型系统参数。
对调节参数后的Modelica模型进行仿真求解,生成调节参数后的初始化数据和调节参数后的实时仿真数据。系统将修改后的参数值发送给Modelica仿真求解模块,参数设置生效后,三维模型跟随发生变化,从而实现在线调参。
具体的,所述根据Modelica组件外形将所述Modelica组件与所述标准三维几何文件进行关联包括:
如果所述Modelica组件外形属于基本几何实体,则设置形状类型为所述Modelica组件外形对应的基本几何实体,其中,所述基本几何实体包括长方体、球体、圆柱体、圆台、圆管、梁、齿轮和弹簧;
本发明实施例提供的基本几何实体图如图2所示,包括长方体(box)、球体(sphere)、圆柱体(cylinder)、圆台(cone)、圆管(pipe)、梁(beam)、齿轮(gearwheel)和弹簧(spring);在没有关联外部图形文件时,本发明实施例提供的方法能够根据参数创建球棍模型及其动态仿真;
如果所述Modelica组件外形不属于基本几何实体,则将所述Modelica组件与所述标准三维几何文件进行关联。在关联外部图形文件时,本发明实施例提供的方法能够创建高逼真度的三维模型及其动态仿真。
具体的,所述对所述Modelica模型进行仿真求解,生成初始化数据和实时仿真数据包括:
对所述Modelica模型进行编译分析、代码生成、生成解算程序、执行解算程序并控制运行过程,生成初始化数据和实时仿真数据;
其中,初始化数据是三维模型解算初始时刻各个属性的取值,实时仿真数据是三维模型解算过程中每个时刻点各个属性的取值;
所述属性包括三维部件的名称、三维部件的形状、三维部件的颜色和材质、三维部件的位置和姿态、三维部件的长宽高。其中,所述三维部件的位置和姿态采用标架坐标表示,即坐标原点、坐标x轴和坐标y轴。
具体的,所述读取所述初始化数据中Modelica组件外形关联的标准三维几何文件包括:
如果所述初始化数据中Modelica组件外形属于基本几何实体,则创建所述Modelica组件外形对应的基本几何实体;
如果所述初始化数据中Modelica组件外形不属于基本几何实体,则读取与所述Modelica组件关联的标准三维几何文件。
具体的,所述根据所述实时仿真数据更新所述动态变化部件,包括:
根据所述实时仿真数据更新动态变化部件的位置和姿态,其中,所述动态变化部件的位置和姿态包括动态变化部件的坐标原点、坐标x轴和坐标y轴;
根据所述实时仿真数据更新动态变化部件的尺寸,其中,所述动态变化部件的尺寸包括动态变化部件的长宽高;
根据所述实时仿真数据更新动态变化部件的颜色和材质。例如,本发明实施例提供的三维可视化仿真图如图3所示。
本发明实施例提供还提供了一种基于Modelica的三维模型创建与可视化仿真方法阶段示意图,如图4所示,包括三个阶段:
首先是准备阶段,主要包括制作三维场景和绘制三维几何零件;
然后是三维模型创建阶段,主要包括Modelica机理建模、Modelica模型仿真求解、加载三维场景、创建基本几何实体和导入三维CAD图形等;
最后是三维可视化仿真阶段,主要包括更新指定部件位置和姿态、更新指定部件尺寸、更新指定部件颜色和材质、绘制指定部件轨迹线和三维模型交互等。
在准备阶段中,所述绘制三维几何零件,包括利用第三方成熟软件如ProE,绘制各个具有复杂外形的三维几何零件图,并导出为标准三维几何文件,如stl、dxf、hsf格式文件等等。
所述制作三维场景,包括利用第三方成熟软件如3Dmax,制作三维场景效果,并导出为标准三维场景文件,如obj、skp格式文件等等。
在三维模型创建阶段中,所述Modelica机理建模,基于Modelica语言规范,按照系统工作原理图,建立Modelica模型,并将Modelica组件与标准三维图形文件进行关联,在建立Modelica模型的过程中进行关联,外部导入三维图形几何文件时指明文件的路径、位置。
所述Modelica模型仿真求解,主要包括对Modelica模型进行编译分析、代码生成、生成解算程序、执行解算程序并控制运行过程。对Modelica模型进行仿真求解,生成初始化数据和实时仿真数据,所述初始化数据和实时仿真数据包括三维相关数据,主要作为动画的三维相关数据。
其中,所述初始化数据,是指模型解算的初始时刻的取值,主要包括三维部件的名称、三维部件的形状、三维部件的颜色和材质、三维部件的位置和姿态,所述三维部件的位置和姿态采用标架坐标表示即原点、x轴和y轴,三维部件的长宽高、以及三维部件的其他额外信息。利用初始时刻数据,可以创建三维系统模型。另外,Modelica模型中的信息包括三维系统模型中的信息和其他一些信息。
所述实时仿真数据,是指模型解算过程中每个时刻点的取值,主要包括三维部件的位置和姿态,所述三维部件的位置和姿态采用标架坐标表示即原点、x轴和y轴,三维部件的长宽高、三维部件的颜色和材质。通用这些信息,能够实时驱动三维模型进行更新,从而得到三维可视化显示。另外,初始化数据和实时仿真数据属性相同,区别在于对应的时刻不同,属性对应的属性值不同。
所述加载三维场景,包括导入所述三维场景文件,并进行渲染显示。三维模型的创建是自动化过程,自动创建静态不变部件的场景、环境;与用户需要观察的动态变化场景区分开,无需更新,加快渲染显示速度。
所述创建基本几何实体,包括根据初始化数据,按照三维部件形状参数,分别创建长方体(box)、球体(sphere)、圆柱体(cylinder)、圆台(cone)、圆管(pipe)、梁(beam)、齿轮(gearwheel)、弹簧(spring)等基本实体部件,并对其设置位置、姿态、长宽高、颜色和材质。
所述导入三维CAD图形,包括根据初始化数据,按照三维部件形状类型,导入其所关联的三维几何文件,创建除基本几何实体之外的其它复杂实体部件,并对其设置位置、姿态、缩放比例。
在三维可视化仿真阶段中,所述更新指定部件位置和姿态包括根据实时仿真数据,更新指定部件或动态变化部件的位置和姿态,所述位置和姿态采用标架坐标表示,即原点、x轴和y轴。其中,对于静态不变部件,无需更新,加快渲染显示速度。
所述更新指定部件尺寸,包括根据实时仿真数据,更新指定部件的长宽高。其中,对于静态不变部件,无需更新,加快渲染显示速度。
所述更新指定部件颜色和材质,包括根据实时仿真数据,更新指定部件的外观颜色和材质。其中,对于静态不变部件,无需更新,加快渲染显示速度。
所述绘制指定部件轨迹线,包括将指定部件的每个时刻点的原点坐标值,绘制成曲线,表示该部件的运动轨迹。
所述三维模型交互,包括用户可以与三维系统模型进行界面交互。例如,Modelica系统包含很多小设备,比如车的刹车设备、点火设备,不同小设备包含不同的Modelica系统模型的输入参数,比如车的耗油量和地面的阻力系数等系统参数,当将小设备开/关机时,系统将设备状态变更下修改后的参数值发送给Modelica模型仿真求解模块,从而实现在线调参。
从以上的描述中,可以看出,本发明实现了如下技术效果:
本发明的系统基于Modelica规范,将Modelica模型与三维图形两者进行有机融合,实现复杂工程系统的三维模型创建、可视化动态仿真以及闭环在线调参。在没有关联外部图形文件时,系统根据参数创建球棍模型及其动态仿真;在关联外部图形文件时,系统创建高逼真度的三维模型及其动态仿真;本发明方法将三维模型中静态不变部件和动态变化部件进行分别处理,显著提升图形渲染显示速度,提高三维可视化仿真效率;实现了Modelica组件与三维部件的关联,将三维模型与Modelica模型进行双向关联,根据Modelica模型仿真结果实时驱动三维模型进行可视化仿真,通过三维模型交互实现在线调参。
需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本发明实施例还提供了一种用于实施上述基于Modelica的三维模型创建与可视化仿真方法的基于Modelica的三维模型创建与可视化仿真装置,如图5所示,该装置包括:
获取单元51,用于获取绘制三维几何零件图导出的标准三维几何文件和创建三维场景模型导出的标准三维场景文件;
关联单元52,用于在创建Modelica模型的过程中,根据Modelica组件外形将所述Modelica组件与所述标准三维几何文件进行关联;
第一仿真单元53,用于对所述Modelica模型进行仿真求解,生成初始化数据和实时仿真数据;
读取单元54,用于在渲染显示所述标准三维场景文件之后,读取所述初始化数据中Modelica组件外形关联的标准三维几何文件,并将读取的标准三维几何文件作为动态变化部件;
更新单元55,用于根据所述实时仿真数据更新所述动态变化部件;
绘制单元56,用于根据更新的所述动态变化部件在每个时刻点的坐标位置,绘制所述动态变化部件的运动轨迹。
可选的,所述装置还包括:
调节单元,用于调节Modelica模型的参数;
第二仿真单元,用于对调节参数后的Modelica模型进行仿真求解,生成调节参数后的初始化数据和调节参数后的实时仿真数据。
本发明实施例还提供了一种电子设备,如图6所示,该电子设备包括一个或多个处理器61以及存储器62,图6中以一个处理器61为例。
该控制器还可以包括:输入装置63和输出装置64。
处理器61、存储器62、输入装置63和输出装置64可以通过总线或者其他方式连接,图6中以通过总线连接为例。
处理器61可以为中央处理器(CentralProcessingUnit,CPU)。处理器61还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片,或者上述各类芯片的组合。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器62作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的控制方法对应的程序指令/模块。处理器61通过运行存储在存储器62中的非暂态软件程序、指令以及模块,从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理,即实现上述方法实施例的基于Modelica的三维模型创建与可视化仿真方法。
存储器62可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据服务器操作的处理装置的使用所创建的数据等。此外,存储器62可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中,存储器62可选包括相对于处理器61远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至网络连接装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置63可接收输入的数字或字符信息,以及产生与服务器的处理装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置64可包括显示屏等显示设备。
一个或者多个模块存储在存储器62中,当被一个或者多个处理器61执行时,执行如图1所示的方法。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成的,程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各电机控制方法的实施例的流程。其中,存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory,ROM)、随机存储记忆体(RandomAccessMemory,RAM)、快闪存储器(FlashMemory,FM)、硬盘(HardDiskDrive,HDD)或固态硬盘(Solid-StateDrive,SSD)等;存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (10)
1.一种基于Modelica的三维模型创建与可视化仿真方法,其特征在于,所述方法包括:
获取绘制三维几何零件图导出的标准三维几何文件和创建三维场景模型导出的标准三维场景文件;
在创建Modelica模型的过程中,根据Modelica组件外形将所述Modelica组件与所述标准三维几何文件进行关联;
对所述Modelica模型进行仿真求解,生成初始化数据和实时仿真数据;
在渲染显示所述标准三维场景文件之后,读取所述初始化数据中Modelica组件外形关联的标准三维几何文件,并将读取的标准三维几何文件作为动态变化部件;
根据所述实时仿真数据更新所述动态变化部件;
根据更新的所述动态变化部件在每个时刻点的坐标位置,绘制所述动态变化部件的运动轨迹。
2.根据权利要求1所述的仿真方法,其特征在于,所述方法还包括:
调节Modelica模型的参数;
对调节参数后的Modelica模型进行仿真求解,生成调节参数后的初始化数据和调节参数后的实时仿真数据。
3.根据权利要求1所述的仿真方法,其特征在于,所述根据Modelica组件外形将所述Modelica组件与所述标准三维几何文件进行关联包括:
如果所述Modelica组件外形属于基本几何实体,则设置形状类型为所述Modelica组件外形对应的基本几何实体,其中,所述基本几何实体包括长方体、球体、圆柱体、圆台、圆管、梁、齿轮和弹簧;
如果所述Modelica组件外形不属于基本几何实体,则将所述Modelica组件与所述标准三维几何文件进行关联。
4.根据权利要求1所述的仿真方法,其特征在于,所述对所述Modelica模型进行仿真求解,生成初始化数据和实时仿真数据包括:
对所述Modelica模型进行编译分析、代码生成、生成解算程序、执行解算程序并控制运行过程,生成初始化数据和实时仿真数据;
其中,初始化数据是三维模型解算初始时刻各个属性的取值,实时仿真数据是三维模型解算过程中每个时刻点各个属性的取值;
所述属性包括三维部件的名称、三维部件的形状、三维部件的颜色和材质、三维部件的位置和姿态、三维部件的长宽高。
5.根据权利要求1所述的仿真方法,其特征在于,所述读取所述初始化数据中Modelica组件外形关联的标准三维几何文件包括:
如果所述初始化数据中Modelica组件外形属于基本几何实体,则创建所述Modelica组件外形对应的基本几何实体;
如果所述初始化数据中Modelica组件外形不属于基本几何实体,则读取与所述Modelica组件关联的标准三维几何文件。
6.根据权利要求1所述的仿真方法,其特征在于,所述根据所述实时仿真数据更新所述动态变化部件,包括:
根据所述实时仿真数据更新动态变化部件的位置和姿态,其中,所述动态变化部件的位置和姿态包括动态变化部件的坐标原点、坐标x轴和坐标y轴;
根据所述实时仿真数据更新动态变化部件的尺寸,其中,所述动态变化部件的尺寸包括动态变化部件的长宽高;
根据所述实时仿真数据更新动态变化部件的颜色和材质。
7.一种基于Modelica的三维模型创建与可视化仿真装置,其特征在于,所述装置包括:
获取单元,用于获取绘制三维几何零件图导出的标准三维几何文件和创建三维场景模型导出的标准三维场景文件;
关联单元,用于在创建Modelica模型的过程中,根据Modelica组件外形将所述Modelica组件与所述标准三维几何文件进行关联;
第一仿真单元,用于对所述Modelica模型进行仿真求解,生成初始化数据和实时仿真数据;
读取单元,用于在渲染显示所述标准三维场景文件之后,读取所述初始化数据中Modelica组件外形关联的标准三维几何文件,并将读取的标准三维几何文件作为动态变化部件;
更新单元,用于根据所述实时仿真数据更新所述动态变化部件;
绘制单元,用于根据更新的所述动态变化部件在每个时刻点的坐标位置,绘制所述动态变化部件的运动轨迹。
8.根据权利要求7所述的仿真装置,其特征在于,所述装置还包括:
调节单元,用于调节Modelica模型的参数;
第二仿真单元,用于对调节参数后的Modelica模型进行仿真求解,生成调节参数后的初始化数据和调节参数后的实时仿真数据。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-6任意一项所述的基于Modelica的三维模型创建与可视化仿真方法。
10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器执行权利要求1-6任意一项所述的基于Modelica的三维模型创建与可视化仿真方法。
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CN116628865B (zh) * | 2023-07-24 | 2023-10-13 | 中国西安卫星测控中心 | 一种航天三维仿真场景快速构建方法 |
CN116933401B (zh) * | 2023-09-15 | 2023-12-15 | 中汽数据(天津)有限公司 | 一种联合仿真方法、系统、设备及计算机可读介质 |
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6545675B1 (en) * | 1999-11-02 | 2003-04-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Three-dimensional graphics system, processor and recording medium |
CN102254464A (zh) * | 2011-08-10 | 2011-11-23 | 上海交通大学 | 基于构件机械原理的机构运动虚拟实验仿真方法 |
CN102385762A (zh) * | 2011-10-20 | 2012-03-21 | 上海交通大学 | 集成Modelica的三维视景仿真系统 |
CN102567586A (zh) * | 2012-01-04 | 2012-07-11 | 中国电子科技集团公司第二十八研究所 | 一种航天任务三维综合态势的仿真系统及仿真方法 |
CN105045970A (zh) * | 2015-07-01 | 2015-11-11 | 国家电网公司 | 基于Unity动态生成三维场景的仿真系统及其实现方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106097424A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-09 | 中国农业大学 | 一种农业生态场景的可视化方法及装置 |
CN110855482A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-02-28 | 智趣通信(深圳)有限公司 | 三维动态通信网络模拟仿真方法、系统及存储介质 |
CN111192354A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-22 | 武汉瑞莱保能源技术有限公司 | 一种基于虚拟现实的三维仿真方法及系统 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6545675B1 (en) * | 1999-11-02 | 2003-04-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Three-dimensional graphics system, processor and recording medium |
CN102254464A (zh) * | 2011-08-10 | 2011-11-23 | 上海交通大学 | 基于构件机械原理的机构运动虚拟实验仿真方法 |
CN102385762A (zh) * | 2011-10-20 | 2012-03-21 | 上海交通大学 | 集成Modelica的三维视景仿真系统 |
CN102567586A (zh) * | 2012-01-04 | 2012-07-11 | 中国电子科技集团公司第二十八研究所 | 一种航天任务三维综合态势的仿真系统及仿真方法 |
CN105045970A (zh) * | 2015-07-01 | 2015-11-11 | 国家电网公司 | 基于Unity动态生成三维场景的仿真系统及其实现方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
基于BIM技术的大型建筑景观三维仿真系统设计与实现;朱子君;张玉龙;崔玲玲;曹海云;;现代电子技术(第04期);111-114页 * |
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