CN112489221A - 一种增强现实技术辅助的三维工程进度管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工程进度管理技术领域，提供了一种增强现实技术辅助的三维工程进度管理方法，其方法包括：使用带有深度传感器的增强现实设备，自动对施工环境进行空间扫描，并在扫描完成后，将当前时刻的工程进度，以虚拟空间网格的形式进行存储，并以时间标签进行区分；当需要获取指定时刻的工程进度时，根据所述指定时刻对应的所述时间标签，重新以所述虚拟空间网格的形式读取出所述指定时刻的工程进度，并使用虚拟图形的形式显示。具有无需BIM建模，可通过带有深度传感器的增强现实设备，对现场的工程进行实时建模，且能够测量两个时间点之间的工程进度的优点。
Description
技术领域
本发明涉及工程进度管理技术领域，尤其涉及一种增强现实技术辅助的三维工程进度管理方法及系统。
背景技术
随着城镇化发展，中国建筑建造逐渐由粗放式管理转变为精细化管理。工程进度管理为工程管理中的重要一环。合理的工程进度管理对于保障项目在预算内如期完工具有重要意义。
传统上解决工程进度管理问题的方法是制定施工进度计划。施工进度计划通常以纯文本的形式进行记录追踪，辅以甘特图直观表示进展。但施工进度计划通常只能精确到周、天，无法对工程进度进行实时跟踪。编制及优化进度计划时计算复杂，需要专业技术人员进行绘制，费时费力，与工程实际进度存在滞后性。
传统的工程进度管理的另一方法是采用二维CAD软件对其进行管理，此种方法仍大规模应用于工程实践中。但二维CAD软件形象性差，因而对管理人员专业性要求较高，需要其熟练掌握CAD制图读图技能。二维CAD软件无法为各专业提供协同设计平台，不利于各专业设计人员交流，同时造成设计人员与不熟悉CAD读图技术的现场管理人员、施工人员、业主等沟通效率低，不利于工程精细化管理的时效性。
目前较为先进的工程进度管理为应用三维BIM模型进行管理的各类工程管理软件。此类软件克服了二维CAD软件形象性差的不足，能够以直观的三维形象展示项目情况。但这类软件普遍遇到应用困难有两点：第一，三维BIM模型建模困难，对专业要求更高，但施工中不确定性因素多，难以实现规范化、精细化的管理，一旦涉及现场改动，难以实时更新BIM模型进行实时追踪；第二，三维BIM模型运算对计算机要求较高，难以在现场配备可高速运算BIM模型的计算机。在进行精细化管理时，例如施工现场需追踪单个构件(墙，柱等)每小时的工程量，BIM模型难以满足如此高的精细化的建模需求(对计算能力要求极高)。
因此，基于上述现有技术中存在的问题，本发明解决的技术需求为，在施工现场进行实时工程进展跟踪，工程精度为单个构件，时间精度为每小时(极限时间精度为秒，但工程中并不常见)。同时此技术需实时进行运算，展现效果直观，无需专业建模，容易操作及学习。本发明利用增强现实技术实现了这一技术需求。
增强现实(Augmented Reality/Mixed Reality，或简称AR/MR)技术将虚拟信息与真实场景相叠加，运用三维建模、实时跟踪、智能交互等多种技术手段，将计算机生成的虚拟信息(文字或图形)叠加到真实场景中，从而使用户能够同时看到真实场景和虚拟信息，并利用提供的虚拟信息更好的理解真实场景。增强现实技术在1990年首次被提出，但直到2016年以来，较为成熟可应用的增强现实设备才真正出现。但大多数增强现实设备只为单一应用场景而研制，因此缺乏通用性。考虑到施工现场的复杂性，工程进度管理综合性很强，对设备要求全面。
与本发明最接近的已有技术为莱泰克斯系统有限公司申请的发明专利“用于在施工现场生成自适应投射现实的方法和系统”(申请号：201880052225.8)。在该发明中，发明人提供了一种在施工现场应用增强现实技术进行图形捕获及投影的方法和系统。该系统包括图形捕获传感器、计算机处理器以及投影仪。
莱泰克斯系统有限公司所研发的系统为一种增强现实技术的硬件设计方案，用于记录施工现场某一时点的工程进展并与理论模型的投影进行比较。该方案只能追溯现场施工进展与理论模型间的差异，核心的理论建模为BIM模型。该方案有三个缺点：第一，与BIM模型的缺点相同，施工现场情况多变，该方案难以实现实时监控和更改模型；第二，该方案所需的硬件，图形捕获传感器、计算机处理器以及投影仪，并未高度集约化，在施工应用中受场地约束；第三，该方案只能追溯目前施工进展，而无法追溯过去某一时刻的施工进展，也无法动态追踪某一时间段内的工程量。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种增强现实技术辅助的三维工程进度管理方法及系统，具有无需BIM建模，可通过带有深度传感器的增强现实设备，对现场的工程进行实时建模，且能够测量两个时间点之间的工程进度的优点。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种增强现实技术辅助的三维工程进度管理方法，包括：
使用带有深度传感器的增强现实设备，自动对施工环境进行空间扫描，并在扫描完成后，将当前时刻的工程进度，以虚拟空间网格的形式进行存储，并以时间标签进行区分；
当需要获取指定时刻的工程进度时，根据所述指定时刻对应的所述时间标签，重新以所述虚拟空间网格的形式读取出所述指定时刻的工程进度，并使用虚拟图形的形式显示。
进一步地，在使用带有深度传感器的增强现实设备，自动对施工环境进行空间扫描时，还包括：
通过所述增强现实设备的空间映射功能，追踪所述增强现实设备自身在一个有限空间中的位置，将虚拟图形显示在固定的位置上，实现在对工程进度以所述虚拟空间网格的形式存储时，以空间划分的形式进行保存。
进一步地，将当前时刻的工程进度，以所述虚拟网格的形式进行存储，具体包括：
当所述增强现实设备对施工环境空间扫描完成后，将用于表示工程进度的所述虚拟空间网格存储于所述增强现实设备自带的存储空间中；
读取所述增强现实设备自带的存储空间中的所述虚拟空间网格数据，对所述虚拟空间网格数据进行深度拷贝并保存于本地的存储设备中；
对深度拷贝后的所述虚拟空间网格数据进行序列化操作，同时添加时间标签，以及记录所述虚拟空间网格的网格单元位置与使用所述增强现实设备扫描时的位置的相对方位信息。
进一步地，获取指定时刻的工程进度，还包括：将读取的所述虚拟空间网格覆盖在实际工程的同一位置上，具体为：
对存储的所述虚拟空间网格数据进行反向序列化，形成包含整数的向量，其中，所述向量中的整数代表三维空间数据以及时间标签；
将通过所述向量代表的三维空间数据和时间标签构建的虚拟图形，覆盖于实际工程的同一位置上，虚拟图形与实际工程重叠。
进一步地，还包括：当虚拟图形与实际工程重叠时，测量两点间的距离，评估在一段时间内的工程量。
进一步地，当虚拟图形与实际工程重叠时，测量两点间的距离，评估在一段时间内的工程量，具体包括同一时间标签内的测量和跨时间标签的测量在内的两种方式；
所述同一时间标签内的测量，用于测量仅将一个指定时刻的所述虚拟空间网格形成的虚拟图形与实际工程重叠时的工程量的测量；
所述跨时间标签的测量，用于测量多个历史已保存的不同时刻的工程进度之间的工程进展之间的测量。
一种执行上述的增强现实技术辅助的三维工程进度管理方法对应的增强现实技术辅助的三维工程进度管理系统，其特征在于，包括：
工程记录模块，用于记录指定时刻的工程进度，并以空间划分的形式加以保存；
测量模块，用于当虚拟图形与实际工程重叠时，测量两点间的距离，评估在一段时间内的工程量。
进一步地，所述工程记录模块，进一步包括：
存储单元，用于使用带有深度传感器的增强现实设备，自动对施工环境进行空间扫描，并在扫描完成后，将当前时刻的工程进度，以虚拟空间网格的形式进行存储，并以时间标签进行区分；
读取单元，用于当需要获取指定时刻的工程进度时，根据所述指定时刻对应的所述时间标签，重新以所述虚拟空间网格的形式读取出所述指定时刻的工程进度，并使用虚拟图形的形式显示。
进一步地，所述测量模块，还包括：
同一时间测量单元，用于测量仅将一个指定时刻的所述虚拟空间网格形成的虚拟图形与实际工程重叠时的工程量的测量；
跨时间测量单元，用于测量多个历史已保存的不同时刻的工程进度之间的工程进展之间的测量。
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代码，当所述计算机代码被执行时，如上述的增强现实技术辅助的三维工程进度管理方法被执行。
与现有技术相比，本发明包括以下至少一种有益效果是：
第一，本发明无需BIM建模，可通过带有深度传感器的增强现实设备，对现场的工程进行实时建模，无需预先导入BIM模型，也无需根据施工现场多变的情况调整模型，节省计算资源和人力。第二，本发明应用市场化的高度集成的包括头戴式在内的可移动的增强现实设备，不受限于场地约束，更换施工场地时无需搬动设备，可方便便捷的进行场地转移，并可实时对新的场地进行建模模拟。第三，本发明可通过记录过去某一时刻的施工进展，并在现场导出此进展，从而方便的测量这一时间段内的工程量，从而使得管理人员能够方便的进行精细化的工程进度监管。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。
图1为本发明一种增强现实技术辅助的三维工程进度管理方法的整体流程图；
图2为本发明一种增强现实技术辅助的三维工程进度管理系统的整体结构图；
图3为本发明一种实施例中初始界面示意图；
图4为本发明一种实施例中应用界面演示示意图；
图5为本发明一种实施例中带有时间标签的应用界面演示示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
本发明采用增强设备需要至少具备深度传感器和空间映射功能，优选可移动体积小的设备，比如说，手持式，头戴式等等。
举个例子来说，可以采用微软公司2019年11月最新发布的增强现实设备，HoloLens2，进行设计。HoloLens 2功能全面，计算能力较强，能够满足本发明的计算要求。同时HoloLens2拥有最新的深度传感器(Depth Sensor)，能够对施工现场进行实时扫描建模。另外，HoloLens2作为头戴式设备(Head-Mounted Device)，能够让使用者以手势隔空进行控制，无需进行接触，同时不影响双手进行正常施工，相比于其他平板类或投影类增强现实设备更能适应施工现场环境。HoloLens2详细技术规格(微软官方数据)如表1所示。
表1
需要说明的是，使用微软提供的HoloLens能够最大程度的体现出本发明等技术效果，HoloLens是头戴是的设备，能够让使用者以手势隔空进行控制，无需进行接触，同时不影响双手进行施工。此为本发明的最佳选择，当然也可以选择其他的增强现实设备，只需要具备深度传感器以及空间映射功能即可。
依赖带有深度传感器的增强现实设备，实现本发明的三维工程进度管理，本发明具体包括两部分功能：工程记录功能(Spatial Mesh Class)及测量功能(MeasurementClass)。(1)工程记录功能能够记录某一时刻的工程进展，并以空间划分的形式加以保存。该时刻由使用者自行定义，例如，管理人员需要离开现场一段时间，但需要监控该段时间内的工程量，则可在离开施工现场时保存这一时刻的工程进展，在重新回到施工现场时调出之前的记录，该记录以虚拟图形的方式与实际工程重叠，二者不重叠的部分即为这段时间内完成的工程量。(2)测量功能为自动触发功能，在虚拟图形与实际工程重叠显示时，使用者可通过空中点击(air tap)的方式(比如说使用HoloLens的手动追踪功能)，通过点击两点测量这两点间的距离。以下通过具体的实施例进行详细说明。
第一实施例
如图1所示，本实施例提供了一种增强现实技术辅助的三维工程进度管理方法，包括以下步骤：
S1：使用带有深度传感器的增强现实设备，自动对施工环境进行空间扫描，并在扫描完成后，将当前时刻的工程进度，以虚拟空间网格的形式进行存储，并以时间标签进行区分。
S2：当需要获取指定时刻的工程进度时，根据所述指定时刻对应的所述时间标签，重新以所述虚拟空间网格的形式读取出所述指定时刻的工程进度，并使用虚拟图形的形式显示。
S3：当虚拟图形与实际工程重叠时，测量两点间的距离，评估在一段时间内的工程量。
其中，步骤S1和S2对应于工程记录功能，步骤S3对应于测量功能。在本实施例中，工程记录功能通过Unity3D软件进行编程，编程语言为C#，在编程过程中利用了MixedReality Toolkit(MRTK)中的函数“Mesh Observer”。工程记录功能分为两部分：存储功能(步骤S1)和读取功能(步骤S2)。测量功能分为两部分：统一时间标签内的测量和跨时间标签的测量。
在步骤S1中，针对于使用带有深度传感器的增强现实设备，自动对施工环境进行空间扫描时，具体为：通过所述增强现实设备的空间映射功能，追踪所述增强现实设备自身在一个有限空间中的位置，将虚拟图形显示在固定的位置上，实现在对工程进度以所述虚拟空间网格的形式存储时，以空间划分的形式进行保存。
具体地，在本实施例中，采用的增强现实设备，具有空间映射功能，能够追踪使用者自身在一个有限空间中的位置，从而将虚拟图像稳定的显示在固定的位置上。也就是说，无论使用者在施工现场如何走动，通过工程记录功能，显示在实际工程上的虚拟工程(过去某一时刻的)均能够稳定而准确的显示在同一位置上。在目前进行的试验中，进度的误差范围已经缩小到5％以内。
在某一时刻t的实际空间映射可表达为
{In}t＝(x,y,z,t)T,∈[1,N]
式中n表示实际工程映射为空间单元后的第n个单元；N表示空间映射单元的总数；In表示该空间映射的集合；t表示该空间映射的时间标签，即记录工程量的时刻；每一个空间映射单元具有四维属性，时间t和三维空间中的位置坐标(x,y,z)。
在步骤S1中，将当前时刻的工程进度，以所述虚拟网格的形式进行存储，具体包括：当所述增强现实设备对施工环境空间扫描完成后，将用于表示工程进度的所述虚拟空间网格存储于所述增强现实设备自带的存储空间中；读取所述增强现实设备自带的存储空间中的所述虚拟空间网格数据，对所述虚拟空间网格数据进行深度拷贝并保存于本地的存储设备中；对深度拷贝后的所述虚拟空间网格数据进行序列化操作，同时添加时间标签，以及记录所述虚拟空间网格的网格单元位置与使用所述增强现实设备扫描时的位置的相对方位信息。
举个例子来说，采用微软的HoloLens2作为增强现实设备执行本发明的存储功能，具体如下：
通过HoloLens2的空间映射功能将附近真实空间中的实际工程转化为虚拟空间网格，并存储在HoloLens Holographic Processing Unit(HPU)中。虚拟空间网格以三顶点三角形网格单元进行存储，存储信息包括网格三个顶点、三角形和时间标签。以上所有信息以非易失性的XML文件进行存储。本过程的技术难点在于，MRTK中提供的Mesh Observer函数仅能读取虚拟空间网格数据，而不能对其进行操作或保存。因此本发明对所需要记录的信息进行了深度拷贝，从而能够对其直接进行序列化操作。序列化操作应用了.NET RuntimeLibrary中的System.Xml.Serialization进行操作。同时，对经深度拷贝的数据自动添加时间标签，并自动记录网格单元位置与用户所在位置的相对方位，从而保证了记录的准确性。
进一步地，在步骤S2中，获取指定时刻的工程进度，还包括：将读取的所述虚拟空间网格覆盖在实际工程的同一位置上，具体为：对存储的所述虚拟空间网格数据进行反向序列化，形成包含整数的向量，其中，所述向量中的整数代表三维空间数据以及时间标签；将通过所述向量代表的三维空间数据和时间标签构建的虚拟图形，覆盖于实际工程的同一位置上，虚拟图形与实际工程重叠。
具体地，在本实施例中，为了实现读取空间网格并将其覆盖在同一位置的实际工程上的目的，本发明定义了四个模块：第一读取模块(MeshFilter)、第二读取模块(MeshRenderer)、第三读取模块(MeshCollider)以及第四读取模块(TimeMachineData)。MeshFilter、MeshRenderer、MeshCollider三个模块用于实现虚拟空间网格单元再次显示在实际工程环境中时的渲染。TimeMachineData，用于记录网格信息。在存储过程中所记录的数据保存在XML文件中，在读取时，需对其机型反向序列化，使其成为一个仅包含整数的向量，向量中的整数代表三维空间数据以及时间标签。经过反向序列化后的数据中的三维空间数据被复制到MeshFilter模块中，时间标签数据被复制到TimeMachineData模块中。通过调取MeshFilter和TimeMachineData中的数据，可实现虚拟空间网格的读取功能。
在步骤S3中，当虚拟图形与实际工程重叠时，测量两点间的距离，评估在一段时间内的工程量，具体的测量公式为：
假设需要记录工程量的起始时间节点为t1，结束时间节点为t2，并且在此段时间完成的工程量为
则
测量功能即实现测量
进一步地，测量功能具体包括同一时间标签内的测量和跨时间标签的测量在内的两种方式；
所述同一时间标签内的测量，用于测量仅将一个指定时刻的所述虚拟空间网格形成的虚拟图形与实际工程重叠时的工程量的测量。
具体地，在本实施例中，本发明定义了三个模块：第一测量模块(MeasureManager)，第二测量模块(Input Manager)和第三测量模块(Spatial Mapping)。MeasureManager模块为Unity3D平台上提供的测量功能。Input Manager模块用于处理用户的视线以及手势，从而确定测量的范围。Spatial Mapping模块处理虚拟空间网格信息，可分为三个功能组：第一功能单元(Spatial Mapping Observer)，第二功能单元(Object SurfaceObserver)和第三功能单元(Spatial Mapping Manager)。Spatial Mapping Observer用于控制相机对实际工程的扫描。Object Surface Observer用于控制投影仪将虚拟空间网格投射到实际工程的相同位置上。Spatial Mapping Manager有两个个功能：一是启动、控制及关闭Object Surface Observer功能，二是存储并实施更新Spatial Mapping Observer得到的空间数据。
所述跨时间标签的测量，用于测量多个历史已保存的不同时刻的工程进度之间的工程进展之间的测量。
具体地，在本实施例中，为了实现此功能，需将同一时间标签内的测量功能与工程记录功能相结合实现。本发明，将Spatial Mapping中具有同一时间标签的网格单元存储在同一层中，从而使得Input Manager模块可以与工程记录中的MeshCollider模块发生互动。当用户与虚拟网格进行互动时，Input Manager首先将检查其互动的单元所包含的时间标签(存储于TimeMachineData中)，并通过时间标签搜索到其对应的位置信息，从而实现不同时间内存储的工程进展间的测量。
第二实施例
如图2所示，本实施例提供了一种执行如第一实施例中的增强现实技术辅助的三维工程进度管理方法的增强现实技术辅助的三维工程进度管理系统，包括：
工程记录模块1，用于记录指定时刻的工程进度，并以空间划分的形式加以保存；
测量模块2，用于当虚拟图形与实际工程重叠时，测量两点间的距离，评估在一段时间内的工程量。
进一步地，所述工程记录模块1，进一步包括：
存储单元11，用于使用带有深度传感器的增强现实设备，自动对施工环境进行空间扫描，并在扫描完成后，将当前时刻的工程进度，以虚拟空间网格的形式进行存储，并以时间标签进行区分；
读取单元12，用于当需要获取指定时刻的工程进度时，根据所述指定时刻对应的所述时间标签，重新以所述虚拟空间网格的形式读取出所述指定时刻的工程进度，并使用虚拟图形的形式显示。
进一步地，所述测量模块2，还包括：
同一时间测量单元21，用于测量仅将一个指定时刻的所述虚拟空间网格形成的虚拟图形与实际工程重叠时的工程量的测量；
跨时间测量单元22，用于测量多个历史已保存的不同时刻的工程进度之间的工程进展之间的测量。
需要说明的是，系统执行的细节与步骤与第一实施例中相同，本实施例不再进行赘述。
第三实施例
如图3-5所示，本实施例提供了一种执行第一实施例中的方法与第二实施例中的系统，对应的实际运行时使用界面的具体举例，具体如下：
图3为本发明执行的初始界面。为方便用户在施工现场使用，软件界面做了最大程度的简化，仅保留最基本功能，共包含五个按键。值得说明的是，当应用HoloLens作为增强现实设备时，该界面在应用时为显示在空中的光学影像，交互方式类似传统按键，但以手势进行交互。图4为使用时用户所看到的界面。
应用方式：
(1)在进入一个新的施工环境时，首先点击“开始”按键，本软件将自动对施工环境进行扫描，这一步骤要求使用者从多角度观察同一工程，以获得尽可能多的信息，更为准确的进行空间模型的构建。这一过程经试验完成时间约为3～5分钟。
(2)在完成空间扫描后，可在任一时间单击“保存工程进度”按键，本软件将自动对这一时刻的工程进度以虚拟空间网格的形式进行保存，并以时间标签进行区分，不同时间标签的颜色不同，用以区分。图5为点击“保存工程进度”按键后的软件界面，不同时刻的工程进度以不同时间标签进行保存，并显示在软件界面上。
(3)在另一时刻，单击保存的之前时间的时间标签，即可重新以虚拟空间网格的形式调出该时间标签所对应时刻的工程进度。用户随后即可进行工程量的测量。值得注意的是，时间标签上显示的名称即为保存该标签的时刻，格式为“月_日_年_时_分_秒”。另外，重新调出的虚拟网格的颜色与其对应的时间标签的颜色相同。
(4)除了两个主按键以外，本软件设置了三个辅助按键：“删除测量结果”“删除工程进度”“单位”。单击“删除测量结果”可清除已经进行的所有测量。单击“删除工程进度”将删除在该施工现场所保存的所有工程进度，此按键主要用于更换施工场地时使用。单击“单位”按键可更改测量单位，可选择的单位包括米、厘米、英尺。
需要说明的是，具体的界面可以根据喜好，实际施工情况进行调整，本实施例仅是一种举例，不用于对本发明的限制。
一种计算机设备，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器中存储有计算机代码，所述计算机代码被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如第一实施例中任一项所述的方法。
一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机代码，当计算机代码被执行时，如上述方法被执行。本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
本发明的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本发明的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本发明的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个功能或步骤的电路。如本说明书实施例所示实施例揭示的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Net work Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，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。可以实现或者执行本说明书实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。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。结合本说明书实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的电子系统执行时，使得所述电子系统执行实施例一所述的方法。在此不再赘述。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(P RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(tr ansitory media)，如调制的数据信号和载波。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRA M)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEP ROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(trans itory me d i a)，如调制的数据信号和载波。还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
另外，本发明的一部分可被应用为计算机程序产品，例如计算机程序指令，当其被计算机执行时，通过该计算机的操作，可以调用或提供根据本发明的方法和/或技术方案。而调用本发明的方法的程序指令，可能被存储在固定的或可移动的记录介质中，和/或通过广播或其他信号承载媒体中的数据流而被传输，和/或被存储在根据所述程序指令运行的计算机设备的工作存储器中。在此，根据本发明的一个实施例包括一个装置，该装置包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该装置运行基于前述根据本发明的多个实施例的方法和/或技术方案。
Claims (10)
1.一种增强现实技术辅助的三维工程进度管理方法，其特征在于，包括：
使用带有深度传感器的增强现实设备，自动对施工环境进行空间扫描，并在扫描完成后，将当前时刻的工程进度，以虚拟空间网格的形式进行存储，并以时间标签进行区分；
当需要获取指定时刻的工程进度时，根据所述指定时刻对应的所述时间标签，重新以所述虚拟空间网格的形式读取出所述指定时刻的工程进度，并使用虚拟图形的形式显示。
2.根据权利要求1所述的增强现实技术辅助的三维工程进度管理方法，其特征在于，在使用带有深度传感器的增强现实设备，自动对施工环境进行空间扫描时，还包括：
通过所述增强现实设备的空间映射功能，追踪所述增强现实设备自身在一个有限空间中的位置，将虚拟图形显示在固定的位置上，实现在对工程进度以所述虚拟空间网格的形式存储时，以空间划分的形式进行保存。
3.根据权利要求1所述的增强现实技术辅助的三维工程进度管理方法，其特征在于，将当前时刻的工程进度，以所述虚拟网格的形式进行存储，具体包括：
当所述增强现实设备对施工环境空间扫描完成后，将用于表示工程进度的所述虚拟空间网格存储于所述增强现实设备自带的存储空间中；
读取所述增强现实设备自带的存储空间中的所述虚拟空间网格数据，对所述虚拟空间网格数据进行深度拷贝并保存于本地的存储设备中；
对深度拷贝后的所述虚拟空间网格数据进行序列化操作，同时添加时间标签，以及记录所述虚拟空间网格的网格单元位置与使用所述增强现实设备扫描时的位置的相对方位信息。
4.根据权利要求3所述的增强现实技术辅助的三维工程进度管理方法，其特征在于，获取指定时刻的工程进度，还包括：将读取的所述虚拟空间网格覆盖在实际工程的同一位置上，具体为：
对存储的所述虚拟空间网格数据进行反向序列化，形成包含整数的向量，其中，所述向量中的整数代表三维空间数据以及时间标签；
将通过所述向量代表的三维空间数据和时间标签构建的虚拟图形，覆盖于实际工程的同一位置上，虚拟图形与实际工程重叠。
5.根据权利要求4所述的增强现实技术辅助的三维工程进度管理方法，其特征在于，还包括：当虚拟图形与实际工程重叠时，测量两点间的距离，评估在一段时间内的工程量。
6.根据权利要求5所述的增强现实技术辅助的三维工程进度管理方法，其特征在于，当虚拟图形与实际工程重叠时，测量两点间的距离，评估在一段时间内的工程量，具体包括同一时间标签内的测量和跨时间标签的测量在内的两种方式；
所述同一时间标签内的测量，用于测量仅将一个指定时刻的所述虚拟空间网格形成的虚拟图形与实际工程重叠时的工程量的测量；
所述跨时间标签的测量，用于测量多个历史已保存的不同时刻的工程进度之间的工程进展之间的测量。
7.一种执行如权利要求1-6任意一项所述的增强现实技术辅助的三维工程进度管理方法的增强现实技术辅助的三维工程进度管理系统，其特征在于，包括：
工程记录模块，用于记录指定时刻的工程进度，并以空间划分的形式加以保存；
测量模块，用于当虚拟图形与实际工程重叠时，测量两点间的距离，评估在一段时间内的工程量。
8.根据权利要求7所述的增强现实技术辅助的三维工程进度管理系统，其特征在于，所述工程记录模块，进一步包括：
存储单元，用于使用带有深度传感器的增强现实设备，自动对施工环境进行空间扫描，并在扫描完成后，将当前时刻的工程进度，以虚拟空间网格的形式进行存储，并以时间标签进行区分；
读取单元，用于当需要获取指定时刻的工程进度时，根据所述指定时刻对应的所述时间标签，重新以所述虚拟空间网格的形式读取出所述指定时刻的工程进度，并使用虚拟图形的形式显示。
9.根据权利要求7所述的增强现实技术辅助的三维工程进度管理系统，其特征在于，所述测量模块，还包括：
同一时间测量单元，用于测量仅将一个指定时刻的所述虚拟空间网格形成的虚拟图形与实际工程重叠时的工程量的测量；
跨时间测量单元，用于测量多个历史已保存的不同时刻的工程进度之间的工程进展之间的测量。
10.一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代码，当所述计算机代码被执行时，如权利要求1至6中任一项所述的方法被执行。
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