CN114138265B - 一种基于数字孪生的可视化方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于数字孪生的可视化方法，包括：加载对数据实体进行数据处理后获得的待加载数据，其中，待加载数据包括：处理结果和数据类型；根据数据类型对待加载数据进行分页LOD动态调度处理，获得链表显示数据；对链表显示数据进行三维图层贴地处理，获得用于展示的可视化数据。本申请的基于数字孪生的可视化方法结合了地理信息科学与最新的三维可视化渲染的技术，可视化效果真实，可直接用于智能城市管理业务。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于数字孪生的可视化方法。
背景技术
数字孪生最新提出的数字技术，表达的是在信息平台下是现实世界的克隆体。通过虚拟数字世界，能够实现三维地理信息的一体化管理、高效建模、可视化以及空间分析等功能。在过去，虚拟仿真技术通常使用常规的三维图形引擎。但随着游戏三维引擎(Unity3d、Unreal Engine等)的发展，游戏三维引擎趋近真实的可视化效果，使得其在其他行业使用的场景越来越多，其中一个很好的方向就是与数字孪生技术的结合。
目前来说，行业内使用游戏引擎可视化技术结合GIS(地理信息科学)进行城市管理业务的数字孪生解决方案还不成熟。普通的GIS平台虽然具备一定的三维可视化能力，但该可视化能力无法达到数字孪生技术的要求。而使用常规的桌面端图形引擎(如：OpenSceneGraph)，缺少物理引擎的支持，达不到真实的效果；同时其可视化能力也仅仅局限于单个的桌面端。使用跨平台图形接口(例如：WebGL/Cesium)，虽然能够基于HTML5跨平台，但由于其网页端的原因，缺失了很多重要的三维图形功能。而单纯的三维可视化平台虽然可视化能力比较好，但是对于数据的要求较高，大量的场景需要通过人工建模来完成，成本高且耗时长。并且单纯的三维可视化平台更多的是从三维图形技术出发的平台，普遍缺少与GIS技术的结合，难以与地理信息业务进行联通。
发明内容
本申请的目的在于提供一种基于数字孪生的可视化方法，结合了GIS(地理信息科学)与最新的三维可视化渲染(如UE4、Unity3d等游戏引擎)的技术，可视化效果真实，可直接用于智能城市管理业务。
为达到上述目的，本申请提供一种基于数字孪生的可视化方法，包括：加载对数据实体进行数据处理后获得的待加载数据，其中，待加载数据包括：处理结果和数据类型；根据数据类型对待加载数据进行分页LOD动态调度处理，获得链表显示数据；对链表显示数据进行三维图层贴地处理，获得用于展示的可视化数据。
如上的，其中，数据类型包括：海量数据和常量数据；若数据类型为海量数据，则处理结果的数据结构为分页LOD节点树。
如上的，其中，若待加载数据的数据类型为海量数据，则进行分页LOD动态调度处理，获得链表显示数据；若待加载数据的数据类型为常量数据，则直接将待加载数据作为链表显示数据。
如上的，其中，对待加载数据进行分页LOD动态调度处理，获得链表显示数据的子步骤如下：S1201：根据游戏引擎中的相机确定视口范围；S1202：递归遍历分页LOD节点树；S1203：利用筛选算法根据视口范围对分页LOD节点树中的节点进行判断，若节点在视口范围内，则执行S1204；若节点在视口范围外，则结束；S1204：利用定级算法对节点进行层级判断，若节点处于合适的层级，则将节点输出至链表中，作为链表显示数据进行显示；若节点在合适的层级外，则结束。
如上的，其中，相机为双精度相机。
如上的，其中，定级算法的精细度因子的计算公式如下：其中，F为精细度因子；Dia为节点包围球的直径，l为节点所处的层级，h是屏幕的像素高度，Dist为相机位置到包围球的距离，fovy为相机的垂直视场角。
如上的，其中，利用几何计算法对链表显示数据进行三维图层贴地处理，获得用于展示的可视化数据，子步骤如下：输入链表显示数据，对链表显示数据进行要素判断，确定要素类型，其中，要素类型包括：点要素、面要素和线要素；根据要素类型对链表显示数据进行几何计算，获得贴地数据；利用贴地数据进行三维图层贴地处理，获得用于展示的可视化数据。
如上的，其中，当要素类型为点要素时，对链表显示数据进行几何计算，获得贴地数据的子步骤如下：S13021’：遍历地形不规则三角网上的所有三角形；S13022’：判断点要素的点是否在三角形内，若在三角形内，则执行S13023’；若不在三角形内，则重新执行S13021’；S13023’：获取三角形的高程；S13024’：输出带高程的点作为贴地数据。
如上的，其中，当要素类型为面要素时，对链表显示数据进行几何计算，获得贴地数据的子步骤如下：S13021”：遍历地形不规则三角网上的所有三角形；S13022”：判断面要素是否与三角形相交，若相交，则执行S13023”；若不相交，则重新执行S13021”；S13023”：获取面要素与三角形相交的相交多边形；S13024”：对相交多边形进行三角剖分，获得三角网中的三角面的汇总；S13025”：从地形不规则三角网上获取三角面的高程，并输出面要素范围内贴合地形的面状三角网作为贴地数据。
如上的，其中，当要素类型为线要素时，对链表显示数据进行几何计算，获得贴地数据的子步骤如下：S13021”’：遍历地形不规则三角网上的所有三角形；S13022”’：判断线要素是否与三角形相交，若相交，则执行S13023”’；若不相交，则重新执行S13021”’；S13023”’：对线要素和三角形的每个边求交，获取交点，并汇总所有的交点；S13024”’：根据线向量方程对交点进行排序，输出新的点序列的点作为贴地数据。
本申请的基于数字孪生的可视化方法结合了地理信息科学与最新的三维可视化渲染的技术，可视化效果真实，可直接用于智能城市管理业务。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为基于数字孪生的可视化方法一种实施例的流程图；
图2为分页LOD节点树一种实施例的结构示意图；
图3为对待加载数据进行分页LOD动态调度处理，获得链表显示数据的流程图；
图4为根据要素类型对链表显示数据进行几何计算，获得贴地数据的流程图。
具体实施方式
下面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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本申请提供一种基于数字孪生的可视化方法，包括如下步骤：
S110：加载对数据实体进行数据处理后获得的待加载数据，其中，待加载数据包括：处理结果和数据类型。
具体的，对数据实体进行数据处理，获得的待加载数据的方法为：根据数据实体的地理要素类别不同，通过数据处理工具将数据实体处理成适合游戏引擎展示的待加载数据。数据处理工具的处理方式至少包括：场景要素构建、数据类型转换和数据轻量化(优化)。数据处理工具包括如下四个关键的数据处理过程：
(1)GIS的矢量数据和栅格数据本身包含了空间位置信息，可以利用空间位置信息进行绘制。但三维图形渲染引擎的坐标系有所不同，两者需要进行坐标转换。
(2)对于复杂三维数据(例如：建筑物、道路等)，单纯的二维矢量数据无法准确表达，需要结合矢量字段属性，进行升维展开算法，扩展成精细的模型。
(3)对于精细数据(例如：倾斜摄影、人工建模等)，需要进行数据轻量化操作，减少顶点以及合并材质。
(4)对于需要重点展示的地物要素，需要预先对其进行场景烘培，增强场景光照效果，以较低的性能代价获取更真实的效果。
其中，待加载数据包括：处理结果(如表1所示)和数据类型。
| 地理要素类别 | 数据来源 | 处理结果 |
| 影像 | 影像图tif | png层级切片 |
| 地形 | 高度图tif | ply层级切片 |
| 建筑物 | 建筑物轮廓shp | osg/fbx/3dtiles |
| 道路/高架桥 | 道路单线shp | osg/3ds模型 |
| 海平面 | 海平面轮廓shp | osg/3ds模型 |
| 陆地水系 | 水系轮廓shp | osg/3ds模型 |
| 绿地 | 绿地轮廓shp | osg/3ds模型 |
| 管线 | 管线shp+属性 | osg/3ds模型 |
| 树木 | 林区轮廓shp | 3dtiles |
| 部件 | 部件矢量shp+属性 | 3dtiles |
表1
进一步的，数据类型包括：海量数据和常量数据。
具体的，海量数据表示数据量庞大，无法直接进行处理，需要分层分块处理的数据，例如，处理结果中的3dtiles。常量数据表示无需分层分块即可直接进行处理的数据，例如，处理结果中的osg/3ds模型等。
进一步的，如图2所示，若数据类型为海量数据，则处理结果的数据结构为分页LOD(Levels ofDetail，多细节层次)节点树。
S120：根据数据类型对待加载数据进行分页LOD动态调度处理，获得链表显示数据。
进一步的，若待加载数据的数据类型为海量数据，则进行分页LOD动态调度处理，获得链表显示数据；若待加载数据的数据类型为常量数据，则直接将待加载数据作为链表显示数据。
进一步的，如图3所示，对待加载数据进行分页LOD动态调度处理，获得链表显示数据的子步骤如下：
S1201：根据游戏引擎中的相机确定视口范围。
进一步的，由于游戏引擎中的相机以及图形运算使用的都是单精度浮点型，当使用游戏引擎创建数字孪生需要的地理场景的大坐标时，会出现相机精度不够的问题，例如：当相机/浏览操作时会出现视角抖动的现象。作为一个实施例，游戏引擎中的相机为双精度相机，通过双精度的图形操作来避免抖动问题。
作为另一个实施例，采用动态基点算法，实时计算合适的地理基点避免游戏引擎的精度限制。
具体的，动态基点算法采用站心算法和模取算法两种算法来实现。站心算法会在相机图形计算的时候将当前的地心坐标系转换成站心坐标系，从而实现世界坐标向局部坐标的转换；模取算法则是通过相机，将当前视图空间内物体的坐标折叠成一定精度范围内的坐标，从而避免大坐标造成的抖动问题。
进一步的，空间大坐标造成的另外一个问题就是由于精度不够造成的深度冲突，采用远近裁剪面动态算法解决该问题。远近裁剪面之比与相机海拔高程存在分段拟合函数的关系，具体公式如下：
其中，f(x)为分段拟合函数；x为变量；hmin为相机与地面的最近距离；hmax为相机与地面的距离的最大临界值；a为经验系数；b1为经验系数；b2为经验系数；k1为经验系数；k2为经验系数；a、b1、b2、k1和k2的取值不同。
S1202：递归遍历分页LOD节点树。
S1203：利用筛选算法根据视口范围对分页LOD节点树中的节点进行判断，若节点在视口范围内，则执行S1204；若节点在视口范围外，则结束。
具体的，实时筛选算法通过求视景体与节点包围球是否相交来判断分页LOD节点树中的节点是否在视口范围之内。
S1204：利用定级算法对节点进行层级判断，若节点处于合适的层级，则将节点输出至链表中，作为链表显示数据进行显示；若节点在合适的层级外，则结束。
具体的，定级算法用于确定节点是否处于合适的层级，即用于确定精细度是否满足屏幕显示需求，是否需要继续向下遍历。链表为多个数据节点单元组成的一种物理存储单元上非连续、非顺序的，逻辑上连续的数据结构容器。一个数据节点可以认为是三维数据处理的基本单元：包括1个或多个网格(Mesh)，0个到N个材质(Material)，N为自然数。
进一步的，定级算法的精细度因子的计算公式如下：
其中，F为精细度因子；Dia为节点包围球的直径，l为节点所处的层级，h是屏幕的像素高度，Dist为相机位置到包围球的距离，fovy为相机的垂直视场角。
S130：对链表显示数据进行三维图层贴地处理，获得用于展示的可视化数据。
进一步的，利用几何计算法对链表显示数据进行三维图层贴地处理，获得用于展示的可视化数据。
具体的，几何计算法基于真正的空间几何计算，将点要素、线要素和/或面要素投影到地形不规则三角网上，获取其在三角网上的要素形态。例如：当面要素投影到地形不规则三角网上时，会拾取成面状三角网，将该面状三角网替代原来的面要素，就能够做到完全贴地。
进一步的，利用几何计算法对链表显示数据进行三维图层贴地处理，获得用于展示的可视化数据的子步骤如下：
S1301：输入链表显示数据，对链表显示数据进行要素判断，确定要素类型，其中，要素类型包括：点要素、面要素和线要素。
S1302：根据要素类型对链表显示数据进行几何计算，获得贴地数据。
进一步的，如图4所示，当要素类型为点要素时，对链表显示数据进行几何计算，获得贴地数据的子步骤如下：
S13021’：遍历地形不规则三角网上的所有三角形。
S13022’：判断点要素的点是否在三角形内，若在三角形内，则执行S13023’；若不在三角形内，则重新执行S13021’。
S13023’：获取三角形的高程。
S13024’：输出带高程的点作为贴地数据。
进一步的，如图4所示，当要素类型为面要素时，对链表显示数据进行几何计算，获得贴地数据的子步骤如下：
S13021”：遍历地形不规则三角网上的所有三角形。
S13022”：判断面要素是否与三角形相交，若相交，则执行S13023”；若不相交，则重新执行S13021”。
S13023”：获取面要素与三角形相交的相交多边形。
S13024”：对相交多边形进行三角剖分，获得三角网(delaunay)中的三角面的汇总。
S13025”：从地形不规则三角网上获取三角面的高程，并输出面要素范围内贴合地形的面状三角网作为贴地数据。
进一步的，如图4所示，当要素类型为线要素时，对链表显示数据进行几何计算，获得贴地数据的子步骤如下：
S13021”’：遍历地形不规则三角网上的所有三角形。
S13022”’：判断线要素是否与三角形相交，若相交，则执行S13023”’；若不相交，则重新执行S13021”’。
S13023”’：对线要素和三角形的每个边求交，获取交点，并汇总所有的交点。
S13024”’：根据线向量方程对交点进行排序，输出新的点序列的点作为贴地数据。
S1303：利用贴地数据进行三维图层贴地处理，获得用于展示的可视化数据。
进一步的，作为一个实施例，利用贴地数据进行三维图层贴地处理后，还需要通过游戏引擎对完成三维图层贴地处理的数据进行渲染，将完成渲染的数据作为用于展示的可视化数据。
其中，为了达到更好的效果和性能，游戏引擎至少包括：特效系统、天气系统、大气系统、时间系统和物理系统五大渲染系统。特效系统包括写实风格、科技未来风格和水墨风格等多种场景风格，每一套风格都匹配有对应的地物要素(例如：建筑物、水系和绿地等)特效，地理要素特效根据风格不同进行自动切换。
其中，天气系统包括下雨、下雪、太阳、月亮和星星等效果。
其中，大气系统包括大气、体积云和体积雾等效果。
具体的，在城市场景中，大气效果在营造真实的地球氛围和模糊远处细节中具有不可或缺的重要性，一个好的全局氛围能够立马提升整体场景的表现力。作为一个实施例，采用单次大气散射计算模型进行大气效果的渲染，以展现真实的大气效果和良好的渲染性能，同时采用Look Up Table(查找表)的方式在每一帧渲染开始前对单次大气散射计算模型中的通用项进行计算，并存储在表中，以达到渲染时节省GPU的计算量，以及提升单帧渲染性能的效果。
渲染体积云效果时，为保证真实的云层效果，采用体渲染的方式去绘制云，而不是传统的模型或面片贴图的方式；引入分形布朗运动(Fractal Brownian Motion)以模拟云层的不规则感；引入上一步中大气计算中的查找表以表现云的光感。
其中，时间系统包括轨迹线、迁徙线和昼夜变换等效果，时间系统的效果通常与业务需求相关。
其中，物理系统包括建筑物碰撞、地形碰撞以及漫游碰撞等效果，该效果能保证场景中浏览时的真实性。例如：建筑物烘培、后处理灯带和球面水系效果等。
具体的，对于城市级别的数字孪生场景来说，建筑物烘培是采用整体实时光照，以及重点区域场景烘焙的方案来处理建筑物。城市场景的核心区域灯光计算多，数据量小，可以预先进行场景烘焙；非核心区域则光照少，数据量大，可以采取实时光照，两者结合获得精细的三维场景建筑物，建筑物烘培具有增加渲染物体的真实性，并减少计算大量光照的性能消耗的优点。
灯带是指夜间城市场景中大量灯光地带(比如马路边的路灯)。后处理灯带是指通过后处理实现灯管效果。后处理指在渲染管线的屏幕片元阶段，在片元上恢复灯光的效果，每次只处理一次当前片元的光照计算，该方式最大程度的节省了性能。但是后处理缺失了当前地物要素(比如建筑物)的遮蔽计算，造成灯光会穿透地物。因此，还需要预先生成灯光强度范围图，作为灯光计算的纹理参考的方法，在这个灯光强度范围图上，加入了建筑物等地物要素的约束。
在数字地球上的地形是由分层分块的地形瓦片组成的，而单独实现大数据量(例如：海面)的地理要素会造成大量的性能损耗。因此，采用球面水系效果，计算海面在地形瓦片上的Mask，然后在Mask上做水面效果，将海平面绘制在地形切片上。球面水系效果的算法的核心在于同时处理地形切片和矢量切片，球面水系效果还可以推广到绿地等其他的地物要素，将地物要素的效果做到地形Mesh上，从而避免贴地问题，以及节省性能。
本申请结合了GIS(地理信息科学)与最新的三维可视化渲染(如UE4、Unity3d等游戏引擎)的技术，可视化效果真实，可直接用于智能城市管理业务。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，本申请的保护范围意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请保护范围及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种基于数字孪生的可视化方法，其特征在于，包括：
加载对数据实体进行数据处理后获得的待加载数据，其中，待加载数据包括：处理结果和数据类型；
根据数据类型对待加载数据进行处理，获得链表显示数据；
对链表显示数据进行三维图层贴地处理，获得用于展示的可视化数据；
其中，数据类型包括：海量数据和常量数据；若数据类型为海量数据，则处理结果的数据结构为分页LOD节点树；
其中，若待加载数据的数据类型为海量数据，则进行分页LOD动态调度处理，获得链表显示数据；若待加载数据的数据类型为常量数据，则直接将待加载数据作为链表显示数据；
其中，对待加载数据进行分页LOD动态调度处理，获得链表显示数据的子步骤如下：
S1201：根据游戏引擎中的相机确定视口范围；
S1202：递归遍历分页LOD节点树；
S1203：利用筛选算法根据视口范围对分页LOD节点树中的节点进行判断，若节点在视口范围内，则执行S1204；若节点在视口范围外，则结束；
S1204：利用定级算法对节点进行层级判断，若节点处于合适的层级，则将节点输出至链表中，作为链表显示数据进行显示；若节点在合适的层级外，则结束；
其中，定级算法的精细度因子的计算公式如下：
；
其中，为精细度因子；/>为节点包围球的直径，/>为节点所处的层级，/>是屏幕的像素高度，/>为相机位置到包围球的距离，/>为相机的垂直视场角。
2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的可视化方法，其特征在于，相机为双精度相机。
3.根据权利要求1所述的基于数字孪生的可视化方法，其特征在于，利用几何计算法对链表显示数据进行三维图层贴地处理，获得用于展示的可视化数据，子步骤如下：
输入链表显示数据，对链表显示数据进行要素判断，确定要素类型，其中，要素类型包括：点要素、面要素和线要素；
根据要素类型对链表显示数据进行几何计算，获得贴地数据；
利用贴地数据进行三维图层贴地处理，获得用于展示的可视化数据。
4.根据权利要求3所述的基于数字孪生的可视化方法，其特征在于，当要素类型为点要素时，对链表显示数据进行几何计算，获得贴地数据的子步骤如下：
S13021’：遍历地形不规则三角网上的所有三角形；
S13022’：判断点要素的点是否在三角形内，若在三角形内，则执行S13023’；若不在三角形内，则重新执行S13021’；
S13023’：获取三角形的高程；
S13024’：输出带高程的点作为贴地数据。
5.根据权利要求3所述的基于数字孪生的可视化方法，其特征在于，当要素类型为面要素时，对链表显示数据进行几何计算，获得贴地数据的子步骤如下：
S13021’’：遍历地形不规则三角网上的所有三角形；
S13022’’：判断面要素是否与三角形相交，若相交，则执行S13023’’；若不相交，则重新执行S13021’’；
S13023’’：获取面要素与三角形相交的相交多边形；
S13024’’：对相交多边形进行三角剖分，获得三角网中的三角面的汇总；
S13025’’：从地形不规则三角网上获取三角面的高程，并输出面要素范围内贴合地形的面状三角网作为贴地数据。
6.根据权利要求3所述的基于数字孪生的可视化方法，其特征在于，当要素类型为线要素时，对链表显示数据进行几何计算，获得贴地数据的子步骤如下：
S13021’’’：遍历地形不规则三角网上的所有三角形；
S13022’’’：判断线要素是否与三角形相交，若相交，则执行S13023’’’；若不相交，则重新执行S13021’’’；
S13023’’’：对线要素和三角形的每个边求交，获取交点，并汇总所有的交点；
S13024’’’：根据线向量方程对交点进行排序，输出新的点序列的点作为贴地数据。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN105893972A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-08-24 | 深圳市智绘科技有限公司 | 基于影像进行的违章建筑物自动监测方法及其实现系统 |
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| CN107886564A (zh) * | 2017-10-13 | 2018-04-06 | 上海秉匠信息科技有限公司 | 用于实现三维场景显示的方法 |
| CN111190689A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-05-22 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 数字孪生系统仿真方法及装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105893972A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-08-24 | 深圳市智绘科技有限公司 | 基于影像进行的违章建筑物自动监测方法及其实现系统 |
| CN106127855A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-11-16 | 四川华控图形科技有限公司 | 一种海量路网实时精细化三维建模与渲染方法 |
| CN107886564A (zh) * | 2017-10-13 | 2018-04-06 | 上海秉匠信息科技有限公司 | 用于实现三维场景显示的方法 |
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| 马瑞等.南水北调中线工程安全监测三维可视技术研究与实现.《中国水利学会2019 学术年会论文集》.2019,全文. * |
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