[发明专利]一种数字孪生系统、方法及计算机设备

说明书

本申请实施例公开了一种数字孪生系统、方法及计算机设备。本申请实施例提供的技术方案，通过多路影像采集系统采集到的多路影像，经由多路影像实时回传控制系统和数据同步系统实时回传到视频实时解算系统进行实时解算，解算结果和三维场景、多源数据经由虚拟三维渲染系统映射、融合和可视化直观展示，并可在交互界面中对虚实交互中间件进行交互操作，从而对实体控制系统进行控制，实现对现场设备的控制。

技术领域

本申请实施例涉及计算机技术领域，尤其涉及一种数字孪生系统、方法及计算机设备。

背景技术

当前，以物联网、大数据、人工智能等新技术为代表的数字浪潮席卷全球，物理世界和与之对应的数字世界正形成两大体系平行发展、相互作用。数字世界为了服务物理世界而存在，物理世界因为数字世界变得高效有序，数字孪生技术应运而生，从制造业逐步延伸拓展至城市空间，深刻影响着城市规划、建设与发展。

基于多源数据融合的城市信息模型是核心，城市全域部署的智能设施和感知体系是前提，支撑孪生城市高效运行的智能专网是保障，数字孪生城市可在数字化水平相对较高、需要运行机理建模、实现虚实空间协同优化、彰显多维智能决策支撑等方向提供支持。

目前，数字孪生系统仅仅在三维显示界面中对三维模型进行展示，无法根据实时侦测情况进行现场设备的控制。

发明内容

本申请实施例提供一种数字孪生系统、方法及计算机设备，以在构建并展示数据场景的同时，还可根据实时侦测情况进行现场设备的控制，实现场景要素的可知、可测、可控。

在第一方面，本申请实施例提供了一种数字孪生系统，包括场景叠加及分析系统、视频实时解算系统、多源数据采集及处理分析系统、虚拟三维渲染系统和虚实交互中间件，其中：

场景叠加及分析系统，保存有现场的三维场景，并将所述三维场景作为底图；

视频实时解算系统，对接收到的视频流进行实时解算以得到视频帧；

多源数据采集及处理分析系统，接收并存储多源数据，并进行基本分析处理，将多源数据转换为三维表示格式；

虚拟三维渲染系统，以所述三维场景为底图，将所述视频帧在所述三维场景中进行映射和融合，将所述多源数据在所述三维场景中进行位置匹配和融合，将虚实交互中间件在所述三维场景中进行映射，并对融合后的三维场景进行渲染与交互，响应于对虚实交互中间件的交互操作生成交互指令并发送至虚实交互中间件；

虚实交互中间件，用于向外发送虚拟三维渲染系统发出的交互指令。

进一步的，所述视频流由多路影像采集系统对现场多个位置的影像进行采集而生成，所述多路影像采集系统生成的视频流经多路影像实时回传控制系统进行回传。

进一步的，所述系统还包括数据同步系统，用于对多路影像实时回传控制系统回传的视频流进行数据同步，所述数据同步具体为时间同步，使得回传的同批次的视频流位于同一时间切片空间。

进一步的，所述视频实时解算系统包括视频帧提取模块和硬件解码器，其中：

视频帧提取模块，利用FFMPEG库从视频流中提取帧数据；

硬件解码器，用于对帧数据进行解算以获得视频帧。

进一步的，所述多源数据采集及处理分析系统包括多源数据采集系统和多源数据分析系统，其中：

多源数据采集系统，用于接受并存储多源传感器回传的多源数据；

多源数据分析系统，用于对多源数据进行基本分析处理，并将多源数据转换为三维表示格式。

进一步的，所述虚实交互中间件包括指令接收模块和指令传输模块，其中：