[發明專利]一種數字孿生車間系統快速架構方法及裝置

有效

• 申請號: 202011230066.1
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112506476B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 舒亮;張翔;楊艷芳
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: G06F8/20
• 分類號: G06F8/20;G06F8/34;G06F9/50;G06T1/20;G06T1/60;G06T15/00;G06T15/50
• 代理公司: 溫州名創知識產權代理有限公司 33258
• 代理人: 陳加利

1.一種數字孿生車間系統快速架構方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、根據提取的制造車間動態工藝數據形成具有車間生產邏輯和制造工序的工藝文件，通過工藝文件構建車間的邏輯數據模型；采集制造車間的幾何模型數據，通過幾何建模完成所述數字孿生車間的幾何數據建模，所述車間的動態工藝數據包括車間生產邏輯和制造工序數據為動態邏輯數據，幾何模型數據包括車間模型的紋理、位置、尺寸和大小據；

S2、基于著色器編碼的方式將幾何模型數據由CPU內存轉移至GPU的預分配緩存區，并通過矩陣變換預設幾何模型在孿生空間中的坐標變換；

S3、CPU在對動態邏輯數據計算的同時，向GPU發送圖形渲染指令，使得GPU與預分配緩存區的幾何模型數據多批次交互，完成幾何模型數據的并行計算，得到渲染后的數字孿生車間。

2.如權利要求1所述的數字孿生車間系統快速架構方法，其特征在于，所述制造車間的幾何模型數據是通過包括嵌入式數據控制器、傳感器網絡、數據采集卡和工業相機的多種工具配合采集到的。

3.如權利要求1所述的數字孿生車間系統快速架構方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括：

CPU在對動態邏輯數據計算的同時，向GPU發送圖形渲染指令，待GPU獲取到CPU圖形調用渲染指令后，GPU與預分配緩存區的幾何模型數據進行多批次交互，分批次讀取預分配緩存區中幾何模型數據的頂點數據和渲染狀態，完成模型的多批次渲染，并通過相應的矩陣運算，確定每批次所渲染模型的大小及位置。

4.一種數字孿生車間系統快速架構裝置，其特征在于，包括：

數據建模模塊，根據提取的制造車間動態工藝數據形成具有車間生產邏輯和制造工序的工藝文件，構建車間的邏輯數據模型；采集制造車間的幾何模型數據，完成所述數字孿生車間的幾何數據建模，所述車間的動態工藝數據包括車間生產邏輯和制造工序數據為動態邏輯數據，幾何模型數據包括車間模型的紋理、位置、尺寸和大小據；

數據轉移模塊，基于著色器編碼的方式，將包括頂點面片數據的幾何模型數據由CPU內存轉移至GPU的預分配緩存區，并通過在GPU預分配緩存區中的矩陣運算，確定所渲染幾何模型的大小及位置；

并行計算模塊，CPU在對動態邏輯數據計算的同時，向GPU發送圖形渲染指令，使得GPU與預分配緩存區的幾何模型數據進行多批次交互，分批次讀取預分配緩存區中幾何模型數據的頂點數據和渲染狀態，完成模型的多批次渲染，并通過相應的矩陣運算，確定每批次所渲染模型的大小及位置。