一种三维模型展示系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于多种数据格式的三维模型实现企业级三维模型展示系统。
【背景技术】
[0002]目前随着信息化技术的发展，“虚拟现实”技术也越来越多地应用到建筑模型领域中，三维建模技术也日趋成熟，同时出现了很多三维模型设计软件(比如PDMS、S3D等等)和三维模型的设计单位。尤其是应用与石油化工企业，在设计施工过程中对三维数字化移交提出了要求，目前国内三维数字化应用主要基于三维模型的工程设计过程管理，怎么充分利用三维数字化移交结果物，是本次发明解决的问题。
[0003]由于一个企业需要进行企业改扩建等需求，同时，随着我国招投标制度的建立，三维模型的设计单位可能随之发生变化。每个承包设计单位在使用三维建模技术实现三维建模时，会选用实用便捷的三维模型设计软件进行建模，将结果移交给业主单位。所以不同设计单位建成的三维模型的格式会因设计软件的不同而不同，而这种格式上的不同在实现企业级数字化工厂应用方面带来了麻烦。因此，怎样将企业级三维模型应用在同一场景中，是本次发明实现的目标。
[0004]近几年来石油化工行业的炼油技术及信息化水平逐步提升，已经为企业经营管理、生产运营等生产过程和日常管理建设了各种应用系统。为了通过更加生动直观的展示来实现石油化工企业的智能化管理，充分利用三维数字化移交成果、通过三维数字化技术实现企业级的三维模型展示系统成为更好的解决方法。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，更好地利用三维数字显示生产过程及生产环境而提出本发明。
[0006]本发明的目的在于提供一种展示系统。通过该展示系统能够实现将不同设计单位递交的不同格式的高精度原始三维模型文件拆分优化处理成三维模型调度引擎能够支持的模型格式；实现在展示系统上将所有生产设备的三维模型展现在同一场景中。
[0007]其中，应用Unity3D开发工具实现所述三维模型调度引擎，开发基于C/S架构的三维模型展示系统。从而实现了工艺管理、设备管理、HSE管理、操作培训、三维漫游、视频监控等应用功能。
[0008]使用此发明可以统一已有的不同格式的三维模型或自建的三维模型，并在同一个三维模型展示系统中进行展示。充分利用已有资源，减少模型再建成本。此外还可以通过不同授权，在该展示系统上更加直观的查看企业生产、安全、运行维护情况并作出最快响应，为企业生产提供更高的效率。
[0009]为实现上述目的，本发明提供一种三维模型展示系统，包括:客户端、服务器端和数据服务端。
[0010]客户端，向服务器端发送对操作数据的请求，并且以三维模型和/或与相关的操作数据显示不同的操作。
[0011]所述客户端包括:操作模块，用于在三维场景中显示对生产设备的不同的操作；模型管理模块，用于存储三维模型，所述三维模型中包括生产设备的三维模型，所述三维模型是经过对多个不同格式的原始模型进行拆分之后，以统一格式进行存储的三维模型，分为直观显示模型、与操作相关模型和非操作模型；三维模型调度引擎，从所述模型管理模块中调用与所述操作相关联的三维模型并且从服务器端调用与所述操作相关联的、经过集成的操作数据，并加载在三维场景中，并基于多细节层次的模型动态调度算法，实现与该场景相应的模型。
[0012]服务器端，根据来自客户端的调用请求从数据服务端调用操作数据，进行集成，并返回给客户端，所述服务器端包括:
元数据管理模块，用于将生产设备、三维模型以及操作数据相对应地进行存储；数据集成服务模块，用于根据元数据管理模块中的对应关系，从数据服务端调用操作数据，将接收到的操作数据与相对应的三维模型进行集成。
[0013]数据服务端，根据服务器端的请求向其返回操作数据，所述数据服务端包括: 数字化平台，用于提供与三维模型相关的工程属性信息；实时数据库，用于存储来自生产设备的、指示其运行状态的实时数据；操作数据存储模块，用于存储对生产设备的操作数据。
[0014]优选地，所述数据集成服务模块为数据服务端开放接口，用于向数据服务端提供额外的模块。
[0015]优选地，使用Unity3D作为所述三维模型调度引擎。
[0016]优选地，所述客户端的操作模块包含三维漫游模块、工艺管理模块、操作培训模块、HSE管理模块、视频监控模块和设备管理模块；其中
所述三维漫游模块在三维场景中以漫游的形式显示生产设备，以进行介绍；所述工艺管理模块在三维场景中显示生产设备进行生产时的实时数据及阈值报警和/或生产设备班组操作绩效考核和/或装置流程优化的计划月报和/或对在三维场景中选定点的质量分析数据和/或用高亮显示工艺介质流程和/或在三维场景中以数字化显示巡检过程；所述操作培训模块在三维场景中显示生产设备开工操作培训演示和/或生产设备停工操作培训演示和/或关键工序培训演示和/或应急演练信息；所述HSE管理模块在三维场景中显示气体检测仪实时数据及阈值报警和/或环保实时检测数据和/或消防设施在三维场景中的位置和/或职业危害场所的位置及防护措施提示；所述视频监控模块在三维场景中显示视频监控定位位置并且显示视频监控拍摄到的实时画面；所述设备管理模块在三维场景中显示设备属性信息和/或设备运行信息和/或设备腐蚀信息及阈值报警和/或设备结构拆解。
[0017]优选地，所述业务系统端包括:数字化平台，用于提供与三维模型相关的工程属性信息；及智能巡检模块、实时数据库、视频监控模块及通过操作数据存储集中集成的全流程优化模块、操作管理模块、档案管理模块、企业资源计划模块、制造企业生产过程执行管理模块、实验室信息管理模块和健康、安全和环境三位一体的管理系统管理模块，用于提供业务数据。
[0018]优选地，所述服务器端还包括用户管理模块、角色管理模块和菜单管理子模块，用于分别管理系统用户、角色和菜单和/或管理用户的角色组分配，及角色组的菜单权限分配。
[0019]本发明还提供了一种实现三维模型调度的方法，包括以下步骤:
在数据服务端提供与三维模型相关的工程属性信息；
在数据服务端存储来自生产设备的、指示其运行状态的实时数据以及存储对生产设备的操作数据；
在服务器端将生产设备、三维模型以及操作数据相对应地进行存储；
在服务器端根据元数据管理中的对应关系，从数据服务端调用操作数据，将接收到的操作数据与相对应的三维模型进行集成；
在客户端以统一格式存储对多个不同格式的原始模型进行拆分后的模型，所述模型分为直观显示模型、与操作相关模型和非操作模型，所述三维模型中包括生产设备的三维模型；
在客户端根据不同操作，从服务器端接收与该操作相对应的、经过集成的操作数据，调度与所述操作相关联的直观显示模型、与操作相关模型和非操作模型，在相对应的操作场景中进行显示，并基于多细节层次的模型动态调度算法，实现与该场景相应的模型。优选地，该方法中，使用Navisworks Freedom将多个不同格式的原始模型文件拆分为FBX格式的模型。
[0020]优选地，在调度模型之前，使用3ds Max图形处理软件对模型进行优化处理。
[0021]有益效果:
本发明采用此架构减少网络带宽压力，保证系统运行流畅度；模型多格式应用，减少了模型再造带来的经济成本；打造企业级三维数字化工厂场景为待建的操作应用提供支撑；企业级三维模型展示系统的搭建更直观、精确、实际、智能的帮助企业做好日常生