港口数字孪生虚拟场景快速搭建方法、装置、设备及介质

本发明涉及工业制造领域，具体涉及一种港口数字孪生虚拟场景快速搭建方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、沿海城市通过港口向外运输巨额货物，港口作业的记录与分析对于提高港口作业的效率十分重要。而现有的港口数字孪生大规模场景搭建技术还不成熟，搭建出来的场景运行时模型占用的渲染性能很多，很大程度上降低了运行流畅度，导致数字孪生系统在运行时会发生卡顿现象，从而导致港口数字孪生系统不能完全发挥作用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种港口数字孪生虚拟场景快速搭建方法、装置、设备及介质，解决现有技术中港口数字孪生大规模场景搭建效率低的技术问题。

2、为达到上述技术目的，本发明采取了以下技术方案：

3、第一方面、本发明提供一种港口数字孪生虚拟场景快速搭建方法，包括如下步骤：

4、获取港口设备模型资源，通过3d模型制作软件对所述港口设备模型资源进行处理，以获得机构模型；

5、对所述机构模型进行网格轻量化处理，以获得机构模型的简化模型；

6、对所述简化模型进行参数化处理，以获得参数化模型；

7、构建unity3d场景，基于所述参数化模型以及unity3d场景，完成数字孪生场景搭建。

8、在其中一些实施例中，港口设备至少包括龙门吊、起重机、岸桥、叉车中的一种，其中，所述港口设备模型资源与实际场景中的物体保持一致。

9、在其中一些实施例中，所述通过3d模型制作软件对所述港口设备模型资源进行处理，以得到机构模型，包括：

10、将所述港口设备模型资源导入至3d模型制作软件中，基于所述3d模型制作软件，选择可编辑网格中的顶点功能，以确定能构成港口设备模型资源的机构的所有点，以得到机构模型；

11、将所述机构模型导出至特定格式的文件中，并将所述文件导入至unity软件中，以完成港口数字孪生场景设备需求的模型准备。

12、在其中一些实施例中，所述对所述机构模型进行网格轻量化处理，以获得机构模型的简化模型，包括：

13、对所述机构模型进行折叠，以获得机构模型的简化模型，其中，每次折叠减少1个顶点数以及2个片元数。

14、在其中一些实施例中，所述对所述简化模型进行参数化处理，以获得参数化模型，包括：

15、基于所述简化模型，创建脚本组件，并在所述脚本组件中编写程序；

16、创建一个空物体，将所述脚本组件拖动至所述空物体上，以获得挂载参数化生成脚本的空物体，将挂载参数化生成脚本的所述空物体制作成挂载参数化生成脚本的预制体，以获得参数化模型。

17、在其中一些实施例中，所述脚本组件的程序至少包括模型参数的定义、不同模型之间的位置、模型中心点的设置，其中，所述模型参数至少包括长、宽、高、距离。

18、在其中一些实施例中，所述构建unity3d场景，基于所述参数化模型以及unity3d场景，完成数字孪生场景搭建，包括：

19、将所述参数化模型放置在所述unity3d场景中，通过修改参数化模型的inspector窗口的x、y、z值，使所述简化模型的位置与实际场景保持一致，以完成数字孪生场景搭建。

20、第二方面，本发明还提供一种港口数字孪生虚拟场景快速搭建装置，包括：

21、机构模型获取模块，用于获取港口设备模型资源，通过3d模型制作软件对所述港口设备模型资源进行处理，以获得机构模型；

22、简化模型获取模块，用于对所述机构模型进行网格轻量化处理，以获得机构模型的简化模型；

23、参数化模型获得模块，用于对所述简化模型进行参数化处理，以获得参数化模型；

24、数字孪生场景搭建模块，用于构建unity3d场景，基于所述参数化模型以及unity3d场景，完成数字孪生场景搭建。

25、第三方面、本发明还提供一种电子设备，包括：处理器和存储器；

26、所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；

27、所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如上所述的港口数字孪生虚拟场景快速搭建方法中的步骤。

28、第四方面、本发明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，以实现如上所述港口数字孪生虚拟场景快速搭建方法中的步骤。

29、现有技术相比，本发明提供的港口数字孪生虚拟场景快速搭建方法、装置、设备及介质，包含一套完整的港口大规模场景的轻量化搭建方法，其包含模型的轻量化和参数化处理、模型的调整和lod技术处理等技术，其特点在于大大节约场景渲染性能和场景搭建效率大大提高，且各模型参数灵活可变，为项目的调试工作，后期场景调整以及开发其他港口虚拟场景提供极大便利，具有很高的实用性。

技术特征：

1.一种港口数字孪生虚拟场景快速搭建方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的港口数字孪生虚拟场景快速搭建方法，其特征在于，港口设备至少包括龙门吊、起重机、岸桥、叉车中的一种，其中，所述港口设备模型资源与实际场景中的物体保持一致。

3.根据权利要求2所述的港口数字孪生虚拟场景快速搭建方法，其特征在于，所述通过3d模型制作软件对所述港口设备模型资源进行处理，以得到机构模型，包括：

4.根据权利要求3所述的港口数字孪生虚拟场景快速搭建方法，其特征在于，所述对所述机构模型进行网格轻量化处理，以获得机构模型的简化模型，包括：

5.根据权利要求4所述的港口数字孪生虚拟场景快速搭建方法，其特征在于，所述对所述简化模型进行参数化处理，以获得参数化模型，包括：

6.根据权利要求5所述的港口数字孪生虚拟场景快速搭建方法，其特征在于，所述脚本组件的程序至少包括模型参数的定义、不同模型之间的位置、模型中心点的设置，其中，所述模型参数至少包括长、宽、高、距离。

7.根据权利要求6所述的港口数字孪生虚拟场景快速搭建方法，其特征在于，所述构建unity3d场景，基于所述参数化模型以及unity3d场景，完成数字孪生场景搭建，包括：

8.一种港口数字孪生虚拟场景快速搭建装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；

10.一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1-7任意一项所述的港口数字孪生虚拟场景快速搭建方法中的步骤。

技术总结
本发明公开一种港口数字孪生虚拟场景快速搭建方法、装置、设备及介质，方法包括，首先，获取港口设备模型资源，通过3D模型制作软件对所述港口设备模型资源进行处理，以得到机构模型；对所述机构模型进行网格轻量化处理，以获得机构模型的简化模型；其次，对所述简化模型进行参数化处理，以获得参数化模型；最后，构建Un ity3D场景，基于所述参数化模型以及Un ity3D场景，完成数字孪生场景搭建。

技术研发人员：曹小华,陈迪尧,李阳平,宋庆鹏
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19