CN116612232A - 数字孪生体系的构建方法、终端设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种数字孪生体系的构建方法、终端设备及存储介质，属于计算机技术领域。该方法包括：获取目标对象所处物理空间的空间数据，对空间数据进行解析，得到物理实体的平面图形信息和外观特征描述标签语言；根据平面图形信息和外观特征描述标签语言，在预设的模型库中匹配出第一数量的第一模型和各个第一模型对应的目标渲染素材；根据第一数量的第一模型和各个第一模型对应的目标渲染素材，得到物理实体在虚拟空间中的第二模型；获取目标对象的物理信息数据，将物理信息数据映射到第二模型中，生成目标对象对应的数字孪生体系。本发明实施例的技术方案旨在减少3D建模的建模周期以及建模成本。

Description

数字孪生体系的构建方法、终端设备及存储介质

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种数字孪生体系的构建方法、终端设备及存储介质。

背景技术

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

而在虚拟空间中建立的数字孪生体系则需要利用3D建模技术，而目前主流方法大多是通过手工建模的方式进行3D建模，这种方式需要购买专业的建模软件，同时还需要具有一定专业技能人员进行3D建模，而且若针对不同的场景时，该模型一般都不可复用，需要重新进行建模，从而导致3D建模的建模周期长，成本也较高。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种数字孪生体系的构建方法、终端设备及存储介质，旨在构建数字孪生体系时，减少3D建模的建模周期以及建模成本。

第一方面，本发明实施例提供一种数字孪生体系的构建方法，所述构建方法包括：

获取目标对象所处物理空间的空间数据，对所述空间数据进行解析，得到物理实体的平面图形信息和外观特征描述标签语言；根据所述平面图形信息和所述外观特征描述标签语言，在预设的模型库中匹配出第一数量的第一模型和各个所述第一模型对应的目标渲染素材；根据所述第一数量的第一模型和各个所述第一模型对应的所述目标渲染素材，得到所述物理实体在虚拟空间中的第二模型；获取所述目标对象的物理信息数据，将所述物理信息数据映射到所述第二模型中，生成所述目标对象对应的数字孪生体系。

第二方面，本发明实施例还提供一种终端设备，所述终端设备包括处理器、存储器、存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的计算机程序以及用于实现所述处理器和所述存储器之间的连接通信的数据总线，其中所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如本发明说明书提供的任一项所述的数字孪生体系的构建方法的步骤。

第三方面，本发明实施例还提供一种存储介质，用于计算机可读存储，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如本发明说明书提供的任一项所述的数字孪生体系的构建方法的步骤。

本发明实施例提供一种数字孪生体系的构建方法、终端设备及存储介质，本发明实施例通过获取目标对象所处物理空间的空间数据，并利用该空间数据在虚拟空间中构建物理实体所对应的第二模型，获取目标对象的物理信息数据，并映射到第二模型中，得到目标对象对应的数字孪生体系，由此可以降低了3D建模的建模周期以及建模成本，提高3D建模的建模精度，从而构建精准的数字孪生体系。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种数字孪生体系的构建方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种数字孪生体系的构建方法的应用场景图；

图3为本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意性框图。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

首先，先对现有技术中常见的3D建模方法进行介绍。

在虚拟空间中建立的数字孪生体系需要3D建模技术，目前常见的建模方法有：手工工具建模、图片合成建模、三维扫描仪建模。通过手工建模的方式进行3D建模需要购买专业的建模软件，同时还需要具有一定专业技能人员进行3D建模，而且若针对不同的场景时，该模型一般都不可复用，需要重新进行建模，从而导致3D建模的建模周期长，成本也较高；而通过图片合成建模的方式进行3D建模需要通过特定算法将多张二维图片提取数据合成三维数据，这种方式还原度低、精度低，且凹凸面无法建模；而通过三维扫描仪建模的方式进行3D建模需要通过三维扫描仪设备对物体进行扫描，得到三维数据，但是扫描仪价格较高，且扫描模型需要人工后期调整修复，才能达到效果与质量的平衡。综上所述，目前常见的建模方法均会导致3D建模的建模周期长，成本也相对比较高。

本发明实施例提供一种数字孪生体系的构建方法、终端设备及存储介质。其中，该构建方法可应用于服务器中，由此可以降低了3D建模的建模周期以及建模成本，提高3D建模的建模精度，从而构建精准的数字孪生体系。

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种数字孪生体系的构建方法的流程示意图。该数字孪生体系的构建方法用于自动构建目标对象对应的数字孪生体系，从而对目标对象进行监控，该数字孪生体系的构建方法具体可以应用于服务器中。

如图1所示，该数字孪生体系的构建方法包括步骤S101至步骤S104。

步骤S101、获取目标对象所处物理空间的空间数据，对空间数据进行解析，得到物理实体的平面图形信息和外观特征描述标签语言。

其中，本发明实施例可以应用在数字孪生的场景中。物理空间可以为需要构建数字孪生体系对应的空间，比如可以是数据中心机房等空间。目标对象可以为需要被监控的设备，比如可以为数据中心机房中的服务器、微模块、电源设备、空调和发电机等设备，所有的电子设备都是可以被监控的。空间数据可以包括空间平面图、空间图片和空间配置数据等用于建模的基础数据。物理实体可以为建筑物等在物理空间的实体。平面图形信息可以包括平面图形集合和各个图形对应的的信息描述集合，比如可以包括图形位置、图形大小、图形属性等信息；外观特征描述标签语言(Meta description Language，MDL)为一个脚本语言，供程序内部进行传参以及解析。需要说明的是，也可以使用任何用于表征外观特征的语言。

在一些实施例中，对空间平面图的线条轮廓进行解析，得到物理实体的平面图形信息；对空间图片进行解析，得到物理实体的外观属性；根据空间配置数据，对外观属性进行配置，生成外观特征描述标签语言。由此可以通过对空间平面图、空间图片和空间配置数据等进行解析，得到平面图形信息和外观特征描述标签语言，从而能够准确地在模型库中匹配出对应的第一模型和目标渲染素材，且能够使分析结果更为精准，匹配度更高。

其中，空间平面图可以为物理实体的施工图纸等平面图，空间图片为可以为物理实体的外观图片等图片，空间配置数据可以包括物理实体的材质类型文件和目标对象的信息文件等，外观属性可以为该物理实体的材料属性、颜色属性、光源属性、园艺属性等等。

具体地，通过解析空间平面图的线条轮廓，生成物理实体的平面图形信息；并对空间图片进行解析，得到物理实体的材料属性、颜色属性、光源属性、园艺属性，再读取空间配置数据，确定物理实体的各个属性对应的扩展配置参数对象，通过扩展配置参数对象对各个属性进行属性扩展配置绑定，生成外观特征描述标签语言。其中，扩展参数对象一般包括有角度、比例、建筑物等级、装饰等。

示例性的，解析施工图纸的线条轮廓，生成物理实体的平面图形信息可以包括正方形、圆形等各种图形集合，以及每个图形的图形位置、图形大小、图形属性等信息。并对空间图片进行解析，得到物理实体的的材料为玻璃，颜色属性为绿色、蓝色等属性，再读取空间配置数据，确定物理实体的材料属性和颜色属性等属性对应的扩展配置参数对象，通过扩展配置参数对象对材料属性和颜色属性等属性进行属性扩展配置绑定，生成外观特征描述标签语言。

步骤S102、根据平面图形信息和外观特征描述标签语言，在预设的模型库中匹配出第一数量的第一模型和各个第一模型对应的目标渲染素材。

其中，预设的模型库用于存储各种第一模型和各种渲染素材。第一模型可以为建模的基础模型，比如在对建筑物进行建模时，物理空间的楼房的外墙、内墙、地板、门、窗等均可以在模型库中找到对应的模型，这些模型均可以认为是第一模型。目标渲染素材为匹配出的第一模型所对应的渲染素材。第一数量可以为任意数量，在此不做具体限定。

在一些实施例中，根据平面图形信息，遍历模型库的第一模型，匹配出第一数量的第一模型；根据外观特征描述标签语言，遍历模型库的渲染素材，匹配出各个第一模型对应的目标渲染素材。由此可以快速匹配出与平面图形信息中各个平面图形相对应的第一模型，并快速匹配出与各个第一模型相对应的目标渲染素材。

其中，第一数量可以与平面图形信息的平面图形所组成的部件数量相同，比如平面图形信息中平面图形所组成的部件有4种，分别为内墙、地板、门和窗，则此时第一数量为4个，分别为内墙、地板、门和窗对应的第一模型。

具体地，可以先根据平面图形信息，遍历模型库中存储的各种第一模型，匹配出与平面图形信息相适配的第一模型，再根据外观特征描述标签语言，遍历模型库的各种渲染素材，再匹配出与各个第一模型相对应的目标渲染素材。

步骤S103、根据第一数量的第一模型和各个第一模型对应的目标渲染素材，得到物理实体在虚拟空间中的第二模型。

其中，虚拟空间是使用特殊的软硬件技术，把一台计算机主机分成一台台“虚拟”的主机，每一台虚拟主机都具有独立的域名和IP地址(或共享的IP地址)，具有完整的Internet服务器功能。是使用特别的软件和硬件技术，把一台真实的物理电脑主机分割成多个的逻辑存储单元，每个单元由于没有物理实体，但是每一个物理单元都能像真实的物理主机一样在网络上工作。第二模型为物理实体映射在虚拟空间中对应的模型。

在一些实施例中，基于预设的建模算法，根据第一模型对物理实体进行模型构建，得到物理实体在虚拟空间中的素模模型；基于预设的渲染算法，根据目标渲染素材对素模模型进行渲染处理，得到物理实体在虚拟空间中的第二模型。由此可以智能对物理实体进行3D建模以及智能对素模模型进行渲染处理，从而能够得到还原度高的第二模型。

其中，建模算法用于对物理实体进行模型构建，从而得到素模模型，渲染算法用于对素模模型进行渲染处理，从而得到第二模型。

具体地，可以通过预设的建模算法对各种第一模型进行排列组合、融合、去重和优化等各种类型的处理，从而智能得到物理实体在虚拟空间中的素模模型，再通过渲染算法对素模模型中各个第一模型进行渲染处理，从而智能得到物理实体在虚拟空间中的第二模型。

在一些实施例中，根据预设的建模层级对第一数量的第一模型进行排列组合，构建得到第二数量的第三模型；对第三模型进行去重处理，得到第三数量的第四模型；对第四模型进行模型融合处理，生成物理实体在虚拟空间中的初始素模模型；对初始素模模型进行模型优化处理，得到物理实体在虚拟空间中的素模模型。由此可以准确地对物理实体进行构建，从而得到还原度高的素模模型。同时通过采用对第一模型进行排列组合的理念，易维护，复用度高，无需通过机器学习对大量训练数据进行分析采样、特征提取。

其中，建模层级可以包括基层、楼房、楼层和房间等层级，可以根据建模层级依次对物理实体进行构建。第三模型为通过对第一模型进行排列组合后生成的，第四模型为通过对第三模型进行去重处理后得到的，初始素模模型为通过对第四模型进行融合处理后得到的，用于生成素模模型。

需要说明的是，第一数量大于第二数量，第二数量大于第三数量。

具体地，可以根据预设的建模算法，根据建模层级依次对第一模型进行排序以及构建，再将这几个层级构建的模型组合起来，生成第二数量的第三模型，分别确定这些第三模型的相互重叠的地方，通过对相互重叠的地方进行属性对比，若属性对比结果显示为相同的第三模型，则对这些第三模型进行去重处理，将重复的第三模型去除掉，得到第三数量的第四模型，再将对第四模型进行整体渲染，使之融合生成初始素模模型，最后再对初始素模模型整体进行对齐、拉高等优化处理，从而得到素模模型。

在一些实施例中，确定目标渲染素材与第一模型的映射关系；基于映射关系，对素模模型中的第一模型进行渲染处理，得到物理实体在虚拟空间中的第二模型。由此可以对素模模型进行渲染处理，得到还原度高的第二模型。

其中，映射关系用于反映目标渲染素材与第一模型的关系。

具体地，可以先确定目标渲染素材与第一模型的映射关系；基于映射关系，对素模模型中各个第一模型的材质进行贴面、打光、透视、纹理处理，得到物理实体在虚拟空间中的第二模型。

示例性的，第一模型包括地板和门对应的模型，通过在预设的模型库中匹配得到这两个第一模型所对应的目标渲染素材，比如匹配出地板对应的材质木质，门对应的材质为不锈钢，分别确定并建立目标渲染素材与第一模型的映射关系，再根据映射关系，对素模模型中的第一模型进行渲染处理，分别对地板和门对应的第一模型进行渲染处理，以此类推，对素模模型中的所有的第一模型进行渲染处理，得到物理实体在虚拟空间中的第二模型。

需要说明的是，目标渲染素材不仅仅包括材质素材，还可以包括颜色素材、纹路素材等等，在此不做具体限定。

步骤S104、获取目标对象的物理信息数据，将物理信息数据映射到第二模型中，生成目标对象对应的数字孪生体系。

其中，物理信息数据为目标对象在物理空间中的关联信息数据，具体可以包括传感器配置数据、对象配置信息和历史运行数据等，这些物理信息数据可以存储在预设的信息数据库中，信息数据库还用于存储构建好的数字孪生体系。

在一些实施例中，根据物理信息数据在第二模型中确定目标对象模型；将物理信息数据与目标对象模型进行绑定，生成目标对象对应的数字孪生体系。由此可以构建目标对象对应的数字孪生体系，从而对目标对象进行实时监控。

其中，目标对象模型为目标对象在虚拟空间对应的模型，目标对象模型可以被认为是第一模型中的一种类型，可以通过模型库中匹配出对应的目标对象模型，再与各个第一模型一起构建得到第二模型。

具体地，可以通过目标对象在物理空间中的关联信息数据在虚拟空间中的第二模型中确定对应的目标对象模型，从而将物理信息数据与目标对象模型进行绑定，生成目标对象对应的数字孪生体系。

在一些实施例中，根据传感器配置数据和/或对象配置信息，遍历第二模型，匹配出目标对象模型。由此可以准确地在第二模型中匹配出目标对象模型。

其中，传感器配置数据可以包括传感器的位置，传感器与目标对象的距离等数据，可以用于确定目标对象的位置；对象配置信息可以包括唯一标识码、对象类型、功能描述和功能数据采集接口等信息。

示例性的，可以通过设置一个或多个测距传感器，从而测得多个传感器与目标对象的距离，再根据位置关系遍历第二模型，从而在第二模型中匹配出目标对象模型。

示例性的，可以通过确定目标对象的对象类型比如为空调，根据对象类型遍历第二模型中各个第一模型的属性信息，从而快速在第二模型中匹配出目标对象模型。

示例性的，假如传感器为识别装置，可以通过识别装置对目标对象上的唯一标识码进行识别，从而确定目标对象的位置以及属性等信息，进而快速在第二模型中匹配出目标对象模型。

在一些实施例中，将物理信息数据中的传感器配置数据和对象配置信息与目标对象模型进行绑定，得到目标对象的监控信息；根据历史运行数据和监控信息，对目标对象的状态进行评估，得到目标对象的状态信息。由此可以反映每个目标对象的所有状态，从而反映每个目标对象真实的生命特征。

其中，监控信息可以为目标对象的信息数据，比如可以包括上线时间，物理位置，运行时长，工作时长，维修信息以及告警信息等。历史运行数据用于表征目标对象的历史工作时长等数据，状态信息具体可以包括工作状态、健康状态等。

具体地，可以将传感器配置数据和对象配置信息与目标对象模型进行绑定，从而能够通过第二模型得到目标对象的监控信息，并根据该监控信息对目标对象进行监控，再根据历史运行数据和监控信息，对目标对象的工作状态、健康状态等进行评估，得到目标对象的状态信息，实现对目标对象的监控，及时分析评估是否需要维修，能否承受下次的任务载荷等。

在一些实施例中，在生成目标对象对应的数字孪生体系之后，通过数字孪生体系获取目标对象的状态信息，并确定状态信息是否超过对应的告警阈值；若状态信息超过对应的告警阈值，则控制目标对象停止工作。由此可以通过数字孪生体系对目标对象进行监控并实时告警，以在问题发生之前就及时解决，防止停机。

其中，告警阈值可以为任意阈值，不同的目标对象类型有不同的告警阈值，且每一种类型的目标设备可以有多种告警阈值。告警阈值可以为任意数值，在此不做具体限定。

具体地，确定状态信息是否超过对应的告警阈值；若状态信息超过对应的告警阈值，则控制目标对象停止工作；若状态信息未超过对应的告警阈值，则控制目标对象继续工作。

示例性的，比如当目标对象为电池时，状态信息可以为电池的电池电量和健康状态；若电池电量对应的告警阈值为30％，健康状态对应的告警阈值为70％，当电池电量低于30％时，会控制目标对象停止工作，并发送对应的告警信息给对应的终端设备以通知用户；当健康状态低于70％时，也会控制目标对象停止工作，并发送对应的告警信息给对应的终端设备以通知用户。

如图2所示，本申请实施例提供的数字孪生体系的构建方法，可以应用于如图2所示的应用环境中。该应用环境中包含有终端设备110和服务器120，其中，终端设备110可以通过网络与服务器120进行通信。具体地，服务器120获取终端设备110发送的访问请求，服务器120对该访问请求进行解析，然后读取信息数据库中的相关信息进行封装以及打包，得到信息数据集，并将信息数据集发送给终端设备110进行使用。

以下说明一下本申请实施例的整体流程。

首先，用户可以在终端设备上对模型库以及信息数据库中的各类数据进行录入，具体可以先在模型库中录入各类第一模型、各种目标对象模型和各类渲染素材。再在信息数据库中录入目标对象的物理信息数据，最后再导入空间数据中的空间平面图、空间图片和空间配置数据等，从而完成信息录入工作。

信息录入后，分别对空间数据中的空间平面图、空间图片和空间配置数据等依次进行解析，解析后会得到各个空间数据对应的解析结果集，若解析结果集存在错误码，则认为解析不成功，发送“空间数据无法解析，请重新导入”的提示信息给用户，以使用户重新导入对应的空间数据；若解析结果集不存在错误码，则认为解析成功，则得到物理实体的平面图形信息和外观特征描述标签语言。

若解析成功后，根据平面图形信息，遍历预设模型库中的第一模型，若匹配成功，则匹配出第一数量的第一模型，若匹配不成功，则发送“缺失第一模型，请重新导入”的提示信息给用户，以使用户重新导入对应的第一模型。

若第一模型匹配成功后，根据第一数量的第一模型进行排列组合、融合、去重和优化等处理，从而生成物理实体在虚拟空间中的素模模型。根据外观特征描述标签语言，遍历模型库的渲染素材，若匹配成功，则匹配出各个第一模型对应的目标渲染素材，若匹配不成功，则发送“缺失渲染素材，请重新导入”的提示信息给用户，以使用户重新导入对应的渲染素材。

若目标渲染素材匹配成功后，对素模模型中的第一模型进行渲染处理，得到物理实体在虚拟空间中的第二模型。最后从信息数据库中获取目标对象的物理信息数据，并将物理信息数据映射到第二模型中，从而生成目标对象对应的数字孪生体系，并将生成的数字孪生体系存储在信息数据库中。用户可以在终端设备上发送访问请求，并通过平台集成接口来访问信息数据库，从而读取信息数据库中的相关信息进行封装、打包，最后将信息数据集返回给终端设备使用。本发明实施例能够有效地降低了3D建模的人力成本、时间成本、资金投入成本，弥补了现有建模技术中的不足；提高3D建模的精准度，且能够自动生成的3D模型以及智能构建的数字孪生体系，去掉了不必要的属性，容量更小，性能更优。

请参阅图3，图3为本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意性框图。

如图3所示，终端设备200包括处理器201和存储器202，处理器201和存储器202通过总线203连接，该总线比如为I2C(Inter-integrated Circuit)总线。

具体地，处理器201用于提供计算和控制能力，支撑整个终端设备的运行。处理器301可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器301还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated 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、分立硬件组件等。其中，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。

具体地，存储器202可以是Flash芯片、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)磁盘、光盘、U盘或移动硬盘等。

本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本发明实施例方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明实施例方案所应用于其上的终端设备的限定，具体的终端设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

其中，所述处理器用于运行存储在存储器中的计算机程序，并在执行所述计算机程序时实现本发明实施例提供的任意一种所述的数字孪生体系的构建方法。

在一实施例中，所述处理器用于运行存储在存储器中的计算机程序，并在执行所述计算机程序时实现如下步骤：

获取目标对象所处物理空间的空间数据，对空间数据进行解析，得到物理实体的平面图形信息和外观特征描述标签语言；根据平面图形信息和外观特征描述标签语言，在预设的模型库中匹配出第一数量的第一模型和各个第一模型对应的目标渲染素材；根据第一数量的第一模型和各个第一模型对应的目标渲染素材，得到物理实体在虚拟空间中的第二模型；获取目标对象的物理信息数据，将物理信息数据映射到第二模型中，生成目标对象对应的数字孪生体系。

在一实施例中，所述处理器在实现对空间数据进行解析，得到物理实体的平面图形信息和外观特征描述标签语言时，用于实现：对空间平面图的线条轮廓进行解析，得到物理实体的平面图形信息；对所述空间图片进行解析，得到所述物理实体的外观属性；根据所述空间配置数据，对所述外观属性进行配置，生成外观特征描述标签语言。

在一实施例中，所述处理器在实现根据平面图形信息和外观特征描述标签语言，在预设的模型库中匹配出第一数量的第一模型和各个第一模型对应的目标渲染素材时，用于实现：根据平面图形信息，遍历模型库的第一模型，匹配出第一数量的第一模型；根据外观特征描述标签语言，遍历模型库的渲染素材，匹配出各个第一模型对应的目标渲染素材。

在一实施例中，所述处理器在实现根据第一数量的第一模型和各个第一模型对应的目标渲染素材，得到物理实体在虚拟空间中的第二模型时，用于实现：基于预设的建模算法，根据第一模型对物理实体进行模型构建，得到物理实体在虚拟空间中的素模模型；基于预设的渲染算法，根据目标渲染素材对素模模型进行渲染处理，得到物理实体在虚拟空间中的第二模型。

在一实施例中，所述处理器在实现基于预设的建模算法，根据第一模型对物理实体进行模型构建，得到物理实体在虚拟空间中的素模模型时，用于实现：根据预设的建模层级对第一数量的第一模型进行排列组合，构建得到第二数量的第三模型；对第三模型进行去重处理，得到第三数量的第四模型；对第四模型进行模型融合处理，生成物理实体在虚拟空间中的初始素模模型；对初始素模模型进行模型优化处理，得到物理实体在虚拟空间中的素模模型。

在一实施例中，所述处理器在实现基于预设的渲染算法，根据目标渲染素材对素模模型进行渲染处理，得到物理实体在虚拟空间中的第二模型时，用于实现：确定目标渲染素材与第一模型的映射关系；基于映射关系，对素模模型中的第一模型进行渲染处理，得到物理实体在虚拟空间中的第二模型。

在一实施例中，所述处理器在实现将物理信息数据映射到第二模型中，生成目标对象对应的数字孪生体系时，用于实现：根据物理信息数据在第二模型中确定目标对象模型；将物理信息数据与目标对象模型进行绑定，生成目标对象对应的数字孪生体系。

在一实施例中，所述处理器在实现根据物理信息数据在第二模型中确定目标对象模型，用于实现：根据传感器配置数据和/或对象配置信息，遍历第二模型，匹配出目标对象模型。

在一实施例中，所述处理器在实现将物理信息数据与目标对象模型进行绑定时，用于实现：将物理信息数据中的传感器配置数据和对象配置信息与目标对象模型进行绑定，得到目标对象的监控信息；根据历史运行数据和监控信息，对目标对象的状态进行评估，得到目标对象的状态信息。

在一实施例中，所述处理器在实现生成目标对象对应的数字孪生体系之后，用于实现：通过数字孪生体系获取目标对象的状态信息，并确定状态信息是否超过对应的告警阈值；若状态信息超过对应的告警阈值，则控制目标对象停止工作。

需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的终端设备的具体工作过程，可以参考前述数字孪生体系的构建方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种存储介质，用于计算机可读存储，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如本发明实施例说明书提供的任一项数字孪生体系的构建方法的步骤。

其中，所述存储介质可以是前述实施例所述的终端设备的内部存储单元，例如所述终端设备的硬盘或内存。所述存储介质也可以是所述终端设备的外部存储设备，例如所述终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(SecureDigital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施例中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

应当理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述，仅为本发明的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种数字孪生体系的构建方法，其特征在于，所述构建方法包括：

获取目标对象所处物理空间的空间数据，对所述空间数据进行解析，得到物理实体的平面图形信息和外观特征描述标签语言；

根据所述平面图形信息和所述外观特征描述标签语言，在预设的模型库中匹配出第一数量的第一模型和各个所述第一模型对应的目标渲染素材；

根据所述第一数量的第一模型和各个所述第一模型对应的所述目标渲染素材，得到所述物理实体在虚拟空间中的第二模型；

获取所述目标对象的物理信息数据，将所述物理信息数据映射到所述第二模型中，生成所述目标对象对应的数字孪生体系。

2.根据权利要求1所述的数字孪生体系的构建方法，其特征在于，所述空间数据包括空间平面图、空间图片和空间配置数据，所述对所述空间数据进行解析，得到物理实体的平面图形信息和外观特征描述标签语言，包括：

对所述空间平面图的线条轮廓进行解析，得到所述物理实体的平面图形信息；

对所述空间图片进行解析，得到所述物理实体的外观属性；

根据所述空间配置数据，对所述外观属性进行配置，生成外观特征描述标签语言。

3.根据权利要求1所述的数字孪生体系的构建方法，其特征在于，所述根据所述平面图形信息和所述外观特征描述标签语言，在预设的模型库中匹配出第一数量的第一模型和各个所述第一模型对应的目标渲染素材，包括：

根据所述平面图形信息，遍历所述模型库的第一模型，匹配出第一数量的第一模型；

根据所述外观特征描述标签语言，遍历所述模型库的渲染素材，匹配出各个所述第一模型对应的目标渲染素材。

4.根据权利要求1所述的数字孪生体系的构建方法，其特征在于，所述根据所述第一数量的第一模型和各个所述第一模型对应的所述目标渲染素材，得到所述物理实体在虚拟空间中的第二模型，包括：

基于预设的建模算法，根据所述第一模型对所述物理实体进行模型构建，得到所述物理实体在虚拟空间中的素模模型；

基于预设的渲染算法，根据所述目标渲染素材对所述素模模型进行渲染处理，得到所述物理实体在虚拟空间中的第二模型。

5.根据权利要求4所述的数字孪生体系的构建方法，其特征在于，所述基于预设的建模算法，根据所述第一模型对所述物理实体进行模型构建，得到所述物理实体在虚拟空间中的素模模型，包括：

根据预设的建模层级对所述第一数量的第一模型进行排列组合，构建得到第二数量的第三模型；

对所述第三模型进行去重处理，得到第三数量的第四模型；

对所述第四模型进行模型融合处理，生成所述物理实体在虚拟空间中的初始素模模型；

对所述初始素模模型进行模型优化处理，得到所述物理实体在虚拟空间中的素模模型。

6.根据权利要求4所述的数字孪生体系的构建方法，其特征在于，所述基于预设的渲染算法，根据所述目标渲染素材对所述素模模型进行渲染处理，得到所述物理实体在虚拟空间中的第二模型，包括：

确定所述目标渲染素材与所述第一模型的映射关系；

基于所述映射关系，对所述素模模型中的所述第一模型进行渲染处理，得到所述物理实体在虚拟空间中的第二模型。

7.根据权利要求1所述的数字孪生体系的构建方法，其特征在于，所述将所述物理信息数据映射到所述第二模型中，生成所述目标对象对应的数字孪生体系，包括：

根据所述物理信息数据在所述第二模型中确定目标对象模型；

将所述物理信息数据与所述目标对象模型进行绑定，生成所述目标对象对应的数字孪生体系。

8.根据权利要求7所述的数字孪生体系的构建方法，其特征在于，所述物理信息数据包括传感器配置数据和对象配置信息，所述根据所述物理信息数据在所述第二模型中确定目标对象模型，包括：

根据所述传感器配置数据和/或所述对象配置信息，遍历所述第二模型，匹配出目标对象模型。

9.根据权利要求7所述的数字孪生体系的构建方法，其特征在于，所述物理信息数据还包括历史运行数据，所述将所述物理信息数据与所述目标对象模型进行绑定，包括：

将所述物理信息数据中的传感器配置数据和对象配置信息与所述目标对象模型进行绑定，得到所述目标对象的监控信息；

根据所述历史运行数据和所述监控信息，对所述目标对象的状态进行评估，得到所述目标对象的状态信息。

10.根据权利要求1所述的数字孪生体系的构建方法，其特征在于，在所述生成所述目标对象对应的数字孪生体系之后，所述方法还包括：

通过所述数字孪生体系获取所述目标对象的状态信息，并确定所述状态信息是否超过对应的告警阈值；

若所述状态信息超过对应的告警阈值，则控制所述目标对象停止工作。

11.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括：

处理器、存储器、存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的计算机程序以及用于实现所述处理器和所述存储器之间的连接通信的数据总线，其中所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至10中任一项所述的数字孪生体系的构建方法的步骤。

12.一种存储介质，用于计算机可读存储，其特征在于，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1至10中任一项所述的数字孪生体系的构建方法的步骤。