[发明专利]交互式三维虚拟场景及可视化信息集成系统

说明书

技术领域

本发明涉及交互式三维虚拟场景仿真技术、物联网技术和互联网络通信技术领域，具体涉及一种综合利用交互式三维虚拟场景仿真技术、物联网技术和互联网络通信技术实现虚拟场景与实景情况同步可视的交互式三维虚拟场景及可视化信息集成系统。

背景技术

在建筑系统工程技术的指导和管理应用过程中，为了更好的了解和掌握现实场景中的地形、建筑物及设备设施状况，通常采用沙盘作为辅助工具，用以形象、生动的再现现实场景。现被广泛应用的沙盘主要包括三种类型：一是利用传统工艺制作的实物沙盘模型，由工作人员通过人工的方式现场介绍某区域内的建筑和设施的具体情况，这是最为原始、最为经典的沙盘模型；二是融入了声、光、电技术的传统实物沙盘模型，可以由人现场控制沙盘，使其自动解说某区域的概况、自动展示其三维实物地形地貌和工艺流程等；三是将实物沙盘与计算机控制技术相结合的多媒体程控沙盘，可以立体化地展现某区域内山水、道路及地形地貌，以声、光、像、字幕等多媒体同步显示或异步显示解说文字，多媒体的显示既可通过遥控、手控、感应式控制，也可以多媒体控制。

上述三种实物沙盘模型都必须依靠人员手工制作完成，制作工艺非常复杂，而且制作周期较长、费用较高，尤其是对于地形及设施结构复杂、区域规模较大的建筑系统，制作实物沙盘的人力、时间、费用成本相当高；同时，由于通常的实物沙盘都占有空间较大，如果需要远程运输显得非常不方便，且容易因运输过程中的抖动、碰撞导致实物沙盘的损坏；此外，实物沙盘一经制作成型，难以进行修改和更新，比如建筑物的新建或改建、设施的移动等等，无法在对建筑系统进行修改规划、方案决策的过程中得以应用，导致实物沙盘的使用寿命较短，价值/成本比率低。

针对于实物沙盘的局限性，交互式三维虚拟场景仿真技术成为代替实物沙盘的新一代场景可视化技术，开始得到越来越广泛的应用。本申请人于2010年7月在我国申请的交互式三维虚拟场景仿真技术专利《一种交互式场景仿真系统及场景虚拟仿真方法》（发明专利申请号201010242154.3）就公布了一种非常好的实现交互式三维虚拟场景仿真的系统及方法。虽然，在交互式三维虚拟场景仿真技术领域中，交互式功能、数据信息的多样化方面已经取得了较为突出的技术突破，然而，交互式三维虚拟场景的实时同步性还未能达到理想的效果。虽然交互式三维虚拟场景已经足够逼真的表现了管理区域真实场景的地形、地貌、地物情况，但是对于一些突发、临时的场景情况，例如临时搭建的布景、场景现场人员的调度和流动情况、场景现场的一些实时信息数据情况、场景现场发生的临时安全情况等，在交互式三维虚拟场景中并不能够及时的获得真实的体现，使得交互式虚拟三维场景仿真技术在远程工程调度、管理应用方面的发展受到了较大限制。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种交互式三维虚拟场景及可视化信息集成系统，使得管理人员能够通过远程的交互式虚拟三维场景同时获得管理区域真实场景的地形地貌以及相关可视化信息，进而能够用以更全面的辅助开展实时的远程工程调度、管理工作。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术手段如下：

交互式三维虚拟场景及可视化信息集成系统，包括依次通过互联网络进行数据通信连接的实景视频采集子系统、数据转发服务器和可视化管理终端计算机；实景视频采集子系统设于管理区域真实场景中，用于采集管理区域真实场景的实景视频图像，并将采集的实景视频图像数据通过互联网络实时地传输至数据转发服务器；数据转发服务器用于将实景视频采集子系统实时传输的实景视频图像数据加以缓存，并通过互联网络进行对外实时发布；可视化管理终端计算机用于呈现管理区域真实场景对应的交互式三维虚拟场景，并从数据转发服务器获取实景视频图像数据，将获取的实景视频图像在管理区域真实场景对应的交互式三维虚拟场景中通过视频窗口加以显示呈现。