[發明專利]交互式三維虛擬場景及可視化信息集成系統

有效

• 申請號: 201110420509.8
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102497568A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 陳開碧;陳飛;趙翔;楊建勇
• 申請（專利權）人: 重慶埃默科技有限責任公司
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00;G06T17/00;G06T15/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓

技術領域

本發明涉及交互式三維虛擬場景仿真技術、物聯網技術和互聯網絡通信技術領域，具體涉及一種綜合利用交互式三維虛擬場景仿真技術、物聯網技術和互聯網絡通信技術實現虛擬場景與實景情況同步可視的交互式三維虛擬場景及可視化信息集成系統。

背景技術

在建筑系統工程技術的指導和管理應用過程中，為了更好的了解和掌握現實場景中的地形、建筑物及設備設施狀況，通常采用沙盤作為輔助工具，用以形象、生動的再現現實場景?，F被廣泛應用的沙盤主要包括三種類型：一是利用傳統工藝制作的實物沙盤模型，由工作人員通過人工的方式現場介紹某區域內的建筑和設施的具體情況，這是最為原始、最為經典的沙盤模型；二是融入了聲、光、電技術的傳統實物沙盤模型，可以由人現場控制沙盤，使其自動解說某區域的概況、自動展示其三維實物地形地貌和工藝流程等；三是將實物沙盤與計算機控制技術相結合的多媒體程控沙盤，可以立體化地展現某區域內山水、道路及地形地貌，以聲、光、像、字幕等多媒體同步顯示或異步顯示解說文字，多媒體的顯示既可通過遙控、手控、感應式控制，也可以多媒體控制。

上述三種實物沙盤模型都必須依靠人員手工制作完成，制作工藝非常復雜，而且制作周期較長、費用較高，尤其是對于地形及設施結構復雜、區域規模較大的建筑系統，制作實物沙盤的人力、時間、費用成本相當高；同時，由于通常的實物沙盤都占有空間較大，如果需要遠程運輸顯得非常不方便，且容易因運輸過程中的抖動、碰撞導致實物沙盤的損壞；此外，實物沙盤一經制作成型，難以進行修改和更新，比如建筑物的新建或改建、設施的移動等等，無法在對建筑系統進行修改規劃、方案決策的過程中得以應用，導致實物沙盤的使用壽命較短，價值/成本比率低。

針對于實物沙盤的局限性，交互式三維虛擬場景仿真技術成為代替實物沙盤的新一代場景可視化技術，開始得到越來越廣泛的應用。本申請人于2010年7月在我國申請的交互式三維虛擬場景仿真技術專利《一種交互式場景仿真系統及場景虛擬仿真方法》（發明專利申請號201010242154.3）就公布了一種非常好的實現交互式三維虛擬場景仿真的系統及方法。雖然，在交互式三維虛擬場景仿真技術領域中，交互式功能、數據信息的多樣化方面已經取得了較為突出的技術突破，然而，交互式三維虛擬場景的實時同步性還未能達到理想的效果。雖然交互式三維虛擬場景已經足夠逼真的表現了管理區域真實場景的地形、地貌、地物情況，但是對于一些突發、臨時的場景情況，例如臨時搭建的布景、場景現場人員的調度和流動情況、場景現場的一些實時信息數據情況、場景現場發生的臨時安全情況等，在交互式三維虛擬場景中并不能夠及時的獲得真實的體現，使得交互式虛擬三維場景仿真技術在遠程工程調度、管理應用方面的發展受到了較大限制。

發明內容

針對現有技術中存在的上述不足，本發明提供一種交互式三維虛擬場景及可視化信息集成系統，使得管理人員能夠通過遠程的交互式虛擬三維場景同時獲得管理區域真實場景的地形地貌以及相關可視化信息，進而能夠用以更全面的輔助開展實時的遠程工程調度、管理工作。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術手段如下：

交互式三維虛擬場景及可視化信息集成系統，包括依次通過互聯網絡進行數據通信連接的實景視頻采集子系統、數據轉發服務器和可視化管理終端計算機；實景視頻采集子系統設于管理區域真實場景中，用于采集管理區域真實場景的實景視頻圖像，并將采集的實景視頻圖像數據通過互聯網絡實時地傳輸至數據轉發服務器；數據轉發服務器用于將實景視頻采集子系統實時傳輸的實景視頻圖像數據加以緩存，并通過互聯網絡進行對外實時發布；可視化管理終端計算機用于呈現管理區域真實場景對應的交互式三維虛擬場景，并從數據轉發服務器獲取實景視頻圖像數據，將獲取的實景視頻圖像在管理區域真實場景對應的交互式三維虛擬場景中通過視頻窗口加以顯示呈現。