[發(fā)明專利]一種基于場景樹的仿真建模方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110065731.4
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN113034665B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張曉豐;邢陽;馬濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中電普信（北京）科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 吳金水

本發(fā)明公開了一種基于場景樹的仿真建模方法及系統(tǒng)，包括：根據(jù)仿真目標(biāo)獲取仿真數(shù)據(jù)，對仿真數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行初始化，獲取仿真數(shù)據(jù)包括的對象數(shù)據(jù)及場景數(shù)據(jù)；根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)及對象數(shù)據(jù)的AABB包圍盒構(gòu)建場景樹，基于場景樹空間剖分算法對所構(gòu)建的場景樹進(jìn)行空間層次剖分，建立場景樹空間索引；根據(jù)場景樹空間索引及場景樹中一個對象節(jié)點(diǎn)所連接的其他對象節(jié)點(diǎn)建立對象節(jié)點(diǎn)間的拓?fù)溥B接；在建立拓?fù)溥B接關(guān)系后，寫入各個對象節(jié)點(diǎn)的分類信息及屬性信息，建立仿真模型。在具有對對象節(jié)點(diǎn)一致的訪問方法的同時，能有效控制對象節(jié)點(diǎn)的開發(fā)復(fù)雜度，場景樹的仿真建模方法將數(shù)據(jù)集中存放，有利于數(shù)據(jù)的管理和可視化開發(fā)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及仿真建模技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于場景樹的仿真建模方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)仿真建模技術(shù)的不斷發(fā)展，使人們能夠直觀的獲取具有真實(shí)感的場景信息，同時也便于人們利用仿真建模技術(shù)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確分析。傳統(tǒng)的面向?qū)ο蟮姆抡娼７椒ㄊ菍鼍爸械膶?shí)體和組件抽象為一個個具有復(fù)雜繼承關(guān)系和屬性的對象，當(dāng)對象的種類和數(shù)量不斷增大時，對象間的交互和通信變得愈加復(fù)雜，因而難以使用和管理。具體的，如圖1所示，通過繼承機(jī)制，可以利用已有的數(shù)據(jù)類型來定義新的數(shù)據(jù)類型。所定義的新的數(shù)據(jù)類型不僅擁有新定義的成員，而且還同時擁有舊的成員。我們稱已存在的用來派生新類的類為父類，也就是基類。為了創(chuàng)建和使用F15戰(zhàn)斗機(jī)這個類型的對象，面向?qū)ο蟮慕７椒ū仨毩私飧鞣N基類、飛機(jī)類、戰(zhàn)斗機(jī)類以及F15戰(zhàn)斗機(jī)類的方法和屬性，隨著類型的增多和繼承層次的加深，需要了解的內(nèi)容隨之快速增長，面對巨大的數(shù)據(jù)量及各個數(shù)據(jù)之間復(fù)雜的相互關(guān)系，仿真建模變的更加困難，同時仿真建模完成后的數(shù)據(jù)不夠清晰，不便于用戶分析數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少一定程度上解決上述技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的第一個目的在于提出一種基于場景樹的仿真建模方法，采用面向數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)思想，將包括實(shí)體和組件在內(nèi)的場景對象抽象為單一的對象節(jié)點(diǎn)，并以樹狀的結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織，因此不論對象數(shù)量如何增長，始終能以一致的方法操作所有對象節(jié)點(diǎn)。在具有對對象節(jié)點(diǎn)一致的訪問方法的同時，能有效控制對象節(jié)點(diǎn)的開發(fā)復(fù)雜度，場景樹的仿真建模方法將數(shù)據(jù)集中存放，有利于數(shù)據(jù)的管理和可視化開發(fā)。另外，基于XML等仿真建模中常用的數(shù)據(jù)協(xié)議同樣具有樹形結(jié)構(gòu)，因此也較容易實(shí)現(xiàn)場景樹中的數(shù)據(jù)與這類格式文件的轉(zhuǎn)換。

本發(fā)明的第二個目的在于提出一種基于場景樹的仿真建模系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出了一種基于場景樹的仿真建模方法，包括：

根據(jù)仿真目標(biāo)獲取仿真數(shù)據(jù)，對所述仿真數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行初始化，獲取所述仿真數(shù)據(jù)包括的對象數(shù)據(jù)及場景數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述環(huán)境數(shù)據(jù)及所述對象數(shù)據(jù)的AABB包圍盒構(gòu)建場景樹，基于場景樹空間剖分算法對所構(gòu)建的場景樹進(jìn)行空間層次剖分，建立場景樹空間索引；所述場景樹空間索引包括空間索引名稱；

根據(jù)場景樹空間索引及場景樹中一個對象節(jié)點(diǎn)所連接的其他對象節(jié)點(diǎn)建立對象節(jié)點(diǎn)間的拓?fù)溥B接；

在建立拓?fù)溥B接關(guān)系后，寫入各個對象節(jié)點(diǎn)的分類信息及屬性信息，建立仿真模型。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在根據(jù)所述環(huán)境數(shù)據(jù)及所述對象數(shù)據(jù)的AABB包圍盒構(gòu)建場景樹前，還包括對環(huán)境數(shù)據(jù)及對象數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，包括：

將場景數(shù)據(jù)根據(jù)場景類別劃分成多個場景分塊，以場景分塊為單位，遍歷所有場景分塊，并將與所述場景分塊相對應(yīng)的對象數(shù)據(jù)填充至場景分塊中；

分別對場景分塊中的對象數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)體識別；

對識別出的實(shí)體進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，將所述實(shí)體對應(yīng)的對象數(shù)據(jù)進(jìn)行術(shù)語映射，得到標(biāo)準(zhǔn)化對象數(shù)據(jù)；