选煤厂三维平台的构建方法、装置、设备及可读存储介质与流程

1.本发明涉及三维平台构建技术领域，具体而言，涉及选煤厂三维平台的构建方法、装置、设备及可读存储介质。


背景技术：

2.目前，常使用unity3d技术构建三维场景，其中，unity3d出发点是游戏引擎，对大场景、多对象的模型条件支持度差，颗粒度难以保证选煤厂全厂的要求；在模型导入时需要对模型进行加工处理，如将钢结构合并为统一整体，在设计场景下模型经常发生变动，模型处理工作繁琐；需要在浏览器安装插件，且发布后的网页浏览，只支持 mac和windows的网页浏览。如果在智能平板设备使用，需要发布不同的应用程序，维护工作量大，不利于扩展应用。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供选煤厂三维平台的构建方法、装置、设备及可读存储介质，以改善上述问题。
4.为了实现上述目的，本技术实施例提供了如下技术方案：
5.一方面，本技术实施例提供了选煤厂三维平台的构建方法，所述方法包括：
6.获取第一数据，所述第一数据包括选煤厂对应的i.dgn格式的三维模型文件；
7.将所述第一数据发送至服务器中，所述第一数据用于触发服务器解析所述三维模型文件，并将解析后的数据进行存储，得到模型数据库；
8.构建一个空的三维场景，调取所述服务器中模型数据库中的数据构建所述选煤厂的三维平台，并在显示界面上显示所述三维平台。
9.可选的，将所述第一数据发送至服务器中，所述第一数据用于触发服务器解析所述三维模型文件，并将解析后的数据进行存储，得到模型数据库，包括：
10.将所述第一数据发送至服务器中，所述第一数据用于触发服务器解析所述模型文件，得到解析后的数据，所述解析后的数据包括所述选煤厂中每种设备设施的几何外形、几何外形的设计参数和所述选煤厂的层次结构数据；
11.将所述解析后的数据进行存储，其中，利用树结构存储所述选煤厂的层次结构数据，利用每一个叶子节点存储每一个所述设备设施的所述几何外形和几何外形的设计参数，利用非叶子节点存放所有的所述叶子节点。
12.可选的，构建一个空的三维场景，调取所述服务器中模型数据库中的数据构建所述选煤厂的三维平台，并在显示界面上显示所述三维平台，包括：
13.调取所述服务器中模型数据库中的数据；
14.将调取得到的数据加载到所述空的三维场景中，并使用opengl 进行绘图，绘图结束后得到所述选煤厂的三维平台，其中，在对凹多边形的处理过程中，通过三角化多边形的算法将所述凹多边形转化为至少一个三角形后再利用opengl进行绘图；；
15.在显示界面上显示所述选煤厂三维平台。
16.可选的，在显示界面上显示所述三维平台后，还包括：
17.利用kafka消息中间件获取第三方搭建的选煤厂的人员定位系统，并将所述选煤厂的人员定位系统与所述三维平台进行结合，用于在三维平台上呈现人员信息；
18.将所述选煤厂的视频监控系统与所述三维平台进行集成，用于在所述三维平台上通过摄像机的图标查看摄像机当前采集到的视频监控画面；
19.将所述选煤厂的门禁系统与所述三维平台进行集成，用于查看带门禁的门的人员进出信息。
20.第二方面，本技术实施例提供了选煤厂三维平台的构建装置，所述装置包括获取模块、解析模块和构建模块。
21.获取模块，用于获取第一数据，所述第一数据包括选煤厂对应的 i.dgn格式的三维模型文件；
22.解析模块，用于将所述第一数据发送至服务器中，所述第一数据用于触发服务器解析所述三维模型文件，并将解析后的数据进行存储，得到模型数据库；
23.构建模块，用于构建一个空的三维场景，调取所述服务器中模型数据库中的数据构建所述选煤厂的三维平台，并在显示界面上显示所述三维平台。
24.可选的，所述解析模块，包括：
25.解析单元，用于将所述第一数据发送至服务器中，所述第一数据用于触发服务器解析所述三维模型文件，得到解析后的数据，所述解析后的数据包括所述选煤厂中每种设备设施的几何外形、几何外形的设计参数和所述选煤厂的层次结构数据；
26.存储单元，用于将所述解析后的数据进行存储，其中，利用树结构存储所述选煤厂的层次结构数据，利用每一个叶子节点存储每一个所述设备设施的所述几何外形和几何外形的设计参数，利用非叶子节点存放所有的所述叶子节点。
27.可选的，所述构建模块，包括：
28.调取单元，用于调取所述服务器中模型数据库中的数据；
29.绘图单元，用于将调取得到的数据加载到所述空的三维场景中，并使用opengl进行绘图，绘图结束后得到所述选煤厂的三维平台，其中，在对凹多边形的处理过程中，通过三角化多边形的算法将所述凹多边形转化为至少一个三角形后再利用opengl进行绘图；；
30.显示单元，用于在显示界面上显示所述选煤厂三维平台。
31.可选的，所述装置，还包括：
32.结合模块，用于利用kafka消息中间件获取第三方搭建的选煤厂的人员定位系统，并将所述选煤厂的人员定位系统与所述三维平台进行结合，用于在三维平台上呈现人员信息；
33.第一集成模块，用于将所述选煤厂的视频监控系统与所述三维平台进行集成，用于在所述三维平台上通过摄像机的图标查看摄像机当前采集到的视频监控画面；
34.第二集成模块，用于将所述选煤厂的门禁系统与所述三维平台进行集成，用于查看带门禁的门的人员进出信息。
35.第三方面，本技术实施例提供了选煤厂三维平台的构建设备，所述设备包括存储器和处理器。存储器用于存储计算机程序；处理器用于执行所述计算机程序时实现上述选
煤厂三维平台的构建方法的步骤。
36.第四方面，本技术实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述选煤厂三维平台的构建方法的步骤。
37.本发明的有益效果为：
38.1、本发明实现了基于webgl的面向选煤厂全厂级规模的数字三维模型轻量化技术，性能指标可以达到1亿三角面片/40fps的指标，达到了国际领先水平，还解决了bim模型数据量大、结构复杂带来的性能问题。此外，本发明通过数据库后台的数据处理能力，提升平台的显示效率和数据联动能力，本发明还可以实现无插件网页 3d显示技术，对于煤矿+选煤厂超大场景能够保留原有数据结构，顺畅的通过网页快速浏览，同时还支持跨平台展示、适应安卓或ios 操作系统的平板、手机流畅使用。
39.2、在本发明中，客户机通过调取服务器中模型数据库中的数据可实现三维平台的快速加载，并为三维平台查询提供支撑，保证数据的安全性。
40.3、本发明通过三角化多边形的算法将所述凹多边形转化为至少一个三角形后再利用opengl进行绘图，通过此种方法可以降低计算资源。
41.4、在本发明中，可以在构建完成的三维平台的基础上进行再次开发，可以在三维平台上集成选煤厂的人员定位系统、视频监控系统、门禁系统，通过此种方式可以方便管理人员对选煤厂的工作人员进行管理，提高管理效率，同时还可以降低管理成本。
42.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
43.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
附图说明
44.图1是本发明实施例中所述的选煤厂三维平台的构建方法流程示意图；
45.图2是本发明实施例中所述的选煤厂三维平台的构建装置结构示意图；
46.图3是本发明实施例中所述的选煤厂三维平台的构建设备结构示意图。
具体实施方式
47.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
48.应注意到：相似的标号或字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
49.实施例1
50.如图1所示，本实施例提供了选煤厂三维平台的构建方法，该方法包括步骤s1、步骤s2和步骤s3。
51.步骤s1、获取第一数据，所述第一数据包括选煤厂对应的i.dgn 格式的三维模型文件；
52.步骤s2、将所述第一数据发送至服务器中，所述第一数据用于触发服务器解析所述三维模型文件，并将解析后的数据进行存储，得到模型数据库；
53.步骤s3、构建一个空的三维场景，调取所述服务器中模型数据库中的数据构建所述选煤厂的三维平台，并在显示界面上显示所述三维平台。
54.本实施例中的技术方案是应用于客户机端，其中，步骤s1中使用bentley microstation软件输出选煤厂对应的i.dgn格式的三维模型文件；i.dgn格式的三维模型文件中包含选煤厂设备设施(包括筛、浮选机、压滤机、离心机、泵、刮板运输机、皮带运输机、破碎机、浓缩机、tbs分选机、旋流器、给煤机、空气炮等设备设施)的几何外形、几何外形的设计参数和层次结构数据；
55.在步骤s2中，客户机获取到三维模型文件后将其发送到服务器中，在服务器中对其进行解析，解析后存储在服务器的内存中；然后在步骤s3中，先在客户机端构建一个空的三维场景，然后再调取服务器内存中的数据进行三维平台的构建。
56.本实施例实现了基于webgl的面向选煤厂全厂级规模的数字三维模型轻量化技术，性能指标可以达到1亿三角面片/40fps的指标，达到了国际领先水平，解决了bim模型数据量大、结构复杂带来的性能问题。此外，本实施例通过数据库后台的数据处理能力，提升平台的显示效率和数据联动能力，本实施例还可以实现无插件网页3d 显示技术，对于煤矿+选煤厂超大场景能够保留原有数据结构，顺畅的通过网页快速浏览，同时还支持跨平台展示、适应安卓或ios操作系统的平板、手机流畅使用。
57.在本公开的一种具体实施方式中，所述步骤s2，还可以包括步骤s21和步骤s22。
58.步骤s21、将所述第一数据发送至服务器中，所述第一数据用于触发服务器解析所述三维模型文件，得到解析后的数据，所述解析后的数据包括所述选煤厂中每种设备设施的几何外形、几何外形的设计参数和所述选煤厂的层次结构数据；
59.步骤s22、将所述解析后的数据进行存储，其中，利用树结构存储所述选煤厂的层次结构数据，利用每一个叶子节点存储每一个所述设备设施的所述几何外形和几何外形的设计参数，利用非叶子节点存放所有的所述叶子节点。
60.在本实施例中，步骤s21中解析的得到的几何外形的设计参数可以理解为几何外形的中轴线位置，长度、宽度等一些设计参数；解析得到的选煤厂的层次结构数据，可以理解为选煤厂包括哪些房间，每个房间包括哪些设备设施；还可以理解为选煤厂包括包括几层楼，每层楼包括哪些设备设施，在最初获取三维模型文件时，里面包括的层次结构数据是可以根据用户的需求进行自定义设置的；此外，解析得到的数据存储在服务器内存中。
61.在本公开的一种具体实施方式中，所述步骤s3，还可以包括步骤s31、步骤s32和步
骤s33。
62.步骤s31、调取所述服务器中模型数据库中的数据；
63.步骤s32、将调取得到的数据加载到所述空的三维场景中，并使用opengl进行绘图，绘图结束后得到所述选煤厂的三维平台，其中，在对凹多边形的处理过程中，通过三角化多边形的算法将所述凹多边形转化为至少一个三角形后再利用opengl进行绘图；
64.步骤s33、在显示界面上显示所述选煤厂三维平台。
65.本实施例的步骤s31中，客户机通过调取服务器中模型数据库中的数据可实现三维平台的快速加载，并为三维平台查询提供支撑，保证数据的安全性；步骤s32中的空的三维场景为刷新率为60帧的空的三维场景；
66.在本实施例中，三维平台中采用三角面表示三维模型，即三点确定一个平面，连接三个点的线构成一个三角形，这个三角形必然在一个平面内，由这个三角形的一个边和另外一个点组成的和这个三角形相邻的图形也是个三角形，必然也在一个平面内。四点是无法确定在同一个平面内的，必须要计算验证，同样，四边形的一个边和另外两点组成的四边形也必须验证是否在同一个平面内。这个额外的验证计算要消耗资源的，不如把四边形用两个三角形来代替来的快，如果顶点不在同一个平面内的话，可以有多种连接四个点的方案，构成不同的四边形，这样的话，不但要给出四个点，还要给出连接四个点的顺序才行，这样也会产生额外的计算资源。因此，在步骤s33中，通过三角化多边形的算法将所述凹多边形转化为至少一个三角形后再利用opengl进行绘图，通过此种方法可以降低计算资源。
67.在本公开的一种具体实施方式中，所述步骤s3后，还可以包括步骤s4、步骤s5和步骤s6。
68.步骤s4、利用kafka消息中间件获取第三方搭建的选煤厂的人员定位系统，并将所述选煤厂的人员定位系统与所述三维平台进行结合，用于在三维平台上呈现人员信息；
69.步骤s5、将所述选煤厂的视频监控系统与所述三维平台进行集成，用于在所述三维平台上通过摄像机的图标查看摄像机当前采集到的视频监控画面；
70.步骤s6、将所述选煤厂的门禁系统与所述三维平台进行集成，用于查看带门禁的门的人员进出信息。
71.本实施例是对构建完成之后的三维平台进行的应用，除了本实施例中的应用方式外，还可以根据用户的需求进行对应的使用；在步骤 s4中，通过将选煤厂的人员定位系统与三维平台进行集成，可以直观的在三维平台上查看选煤厂里面每个人员的相关信息，例如可以查看工作人员的工作信息；通过将选煤厂的视频监控系统与三维平台进行集成，可以方便查看选煤厂中工作人员的情况，例如，通过视频监控系统查看到在某个房间内某一位工作人员发生了晕倒的情况，那么就可以及时的对这种情况进行处理；通过将选煤厂的门禁系统与三维平台进行集成，可以方便对选煤厂中的工作人员进行管理，例如，通过门禁系统可以查询到进入此门的工作人员的个数，当个数超过一定的数目之后，就可以进行预警提示；本实施例中的三种集成方式均可以提高对选煤厂工作人员的管理效率，同时还可以降低管理成本。
72.实施例2
73.如图2所示，本实施例提供了选煤厂三维平台的构建装置，所述装置包括获取模块701、解析模块702和构建模块703。
74.获取模块701，用于获取第一数据，所述第一数据包括选煤厂对应的i.dgn格式的三维模型文件；
75.解析模块702，用于将所述第一数据发送至服务器中，所述第一数据用于触发服务器解析所述模型文件，并将解析后的数据进行存储，得到模型数据库；
76.构建模块703，用于构建一个空的三维场景，调取所述服务器中模型数据库中的数据构建所述选煤厂的三维平台，并在显示界面上显示所述三维平台。
77.本实施例实现了基于webgl的面向选煤厂全厂级规模的数字三维模型轻量化技术，性能指标可以达到1亿三角面片/40fps的指标，达到了国际领先水平，还解决了bim模型数据量大、结构复杂带来的性能问题。此外，本实施例通过数据库后台的数据处理能力，提升平台的显示效率和数据联动能力，本实施例还可以实现无插件网页 3d显示技术，对于煤矿+选煤厂超大场景能够保留原有数据结构，顺畅的通过网页快速浏览，同时还支持跨平台展示、适应安卓或ios 操作系统的平板、手机流畅使用。
78.在本公开的一种具体实施方式中，所述解析模块702，还包括解析单元7021和存储单元7022。
79.解析单元7021，用于将所述第一数据发送至服务器中，所述第一数据用于触发服务器解析所述模型文件，得到解析后的数据，所述解析后的数据包括所述选煤厂中每种设备设施的几何外形、几何外形的设计参数和所述选煤厂的层次结构数据；
80.存储单元7022，用于将所述解析后的数据进行存储，其中，利用树结构存储所述选煤厂的层次结构数据，利用每一个叶子节点存储每一个所述设备设施的所述几何外形和几何外形的设计参数，利用非叶子节点存放所有的所述叶子节点。
81.在本公开的一种具体实施方式中，所述构建模块703，还包括调取单元7031、绘图单元7032和显示单元7033。
82.调取单元7031，用于调取所述服务器中模型数据库中的数据；
83.绘图单元7032，用于将调取得到的数据加载到所述空的三维场景中，并使用opengl进行绘图，绘图结束后得到所述选煤厂的三维平台，其中，在对凹多边形的处理过程中，通过三角化多边形的算法将所述凹多边形转化为至少一个三角形后再利用opengl进行绘图；；
84.显示单元7033，用于在显示界面上显示所述选煤厂三维平台。
85.在本公开的一种具体实施方式中，所述装置，还包括结合模块 704、第一集成模块705和第二成模块706。
86.结合模块704，用于利用kafka消息中间件获取第三方搭建的选煤厂的人员定位系统，并将所述选煤厂的人员定位系统与所述三维平台进行结合，用于在三维平台上呈现人员信息；
87.第一集成模块705，用于将所述选煤厂的视频监控系统与所述三维平台进行集成，用于在所述三维平台上通过摄像机的图标查看摄像机当前采集到的视频监控画面；
88.第二集成模块706，用于将所述选煤厂的门禁系统与所述三维平台进行集成，用于查看带门禁的门的人员进出信息。
89.需要说明的是，关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
90.实施例3
91.相应于上面的方法实施例，本公开实施例还提供了选煤厂三维平台的构建设备，下文描述的选煤厂三维平台的构建设备与上文描述的选煤厂三维平台的构建方法可相互对应参照。
92.图3是根据一示例性实施例示出的选煤厂三维平台的构建设备800的框图。如图3所示，该选煤厂三维平台的构建设备800可以包括：处理器801，存储器802。该选煤厂三维平台的构建设备800还可以包括多媒体组件803，输入/输出(i/o)接口804，以及通信组件805中的一者或多者。
93.其中，处理器801用于控制该选煤厂三维平台的构建设备800的整体操作，以完成上述的选煤厂三维平台的构建方法中的全部或部分步骤。存储器802用于存储各种类型的数据以支持在该选煤厂三维平台的构建设备800的操作，这些数据例如可以包括用于在该选煤厂三维平台的构建设备800上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器802可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(staticrandomaccessmemory，简称sram)，电可擦除可编程只读存储器(electricallyerasableprogrammableread-onlymemory，简称eeprom)，可擦除可编程只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory，简称eprom)，可编程只读存储器(programmableread-onlymemory，简称prom)，只读存储器(read-onlymemory，简称rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件803可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器802或通过通信组件805发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。i/o接口804为处理器801和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件805用于该选煤厂三维平台的构建设备800与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如wi-fi，蓝牙，近场通信(nearfieldcommunication，简称nfc)，2g、3g或4g，或它们中的一种或几种的组合，因此相应的该通信组件805可以包括：wi-fi模块，蓝牙模块，nfc模块。
94.在一示例性实施例中，该选煤厂三维平台的构建设备800可以被一个或多个应用专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，简称asic)、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，简称dsp)、数字信号处理设备(digitalsignalprocessingdevice，简称dspd)、可编程逻辑器件(programmablelogicdevice，简称pld)、现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的选煤厂三维平台的构建方法。
95.在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的选煤厂三维平台的构建方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器802，上述程序指令可由该选煤厂三维平台的构建设备800的处理器801执行以完成上述的选煤厂三维平台的构建方法。
96.实施例4
97.相应于上面的方法实施例，本公开实施例还提供了一种可读存储介质，下文描述
的一种可读存储介质与上文描述的选煤厂三维平台的构建方法可相互对应参照。
98.一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例的选煤厂三维平台的构建方法的步骤。
99.该可读存储介质具体可以为u盘、移动硬盘、只读存储器 (read-only memory，rom)、随机存取存储器(random accessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的可读存储介质。
100.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。