一种双引擎驱动的数字孪生系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113902866A(43)申请公布日2022.01.07(21)申请号202111123282.0(22)申请日2021.09.24(71)申请人广州市城市规划勘测设计研究院地址510060广东省广州市越秀区建设大马路10号(72)发明人何华贵刘洋张明郭亮王会粱智浩周中正(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202代理人黄华莲郝传鑫(51)Int.Cl.G06T17/10(2006.01)G06T15/00(2011.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种双引擎驱动的数字孪生系统(57)摘要本发明公开了一种双引擎驱动的数字孪生系统，包括部署在服务器端的数据存储层、中台管理层、计算与渲染层以及部署在客户端的业务表现层；数据存储层，至少包括基础支撑数据库、数字底板资源库、三维场景数据库和运行维护数据库；中台管理层利用微服务架构对系统进行管理；计算与渲染层包括游戏引擎和GIS引擎，利用游戏引擎进行GIS数据的加载、三维场景渲染、三维场景分析，并利用GIS引擎进行空间分析、二维数据与三维数据的格式转换；业务表现层将计算与渲染层通过WebSocket发布的信息进行展示。本发明通过将游戏引擎与GIS引擎结合构建所述数字孪生系统，使得所述数字孪生系统同时具备强大的三维渲染能力与空间分析能力。CN113902866ACN113902866A权利要求书1/2页1.一种双引擎驱动的数字孪生系统，其特征在于，包括部署在服务器端的数据存储层、中台管理层、计算与渲染层以及部署在客户端的业务表现层；所述数据存储层，至少包括基础支撑数据库、数字底板资源库、三维场景数据库和运行维护数据库；所述中台管理层，基于所述数据存储层中存储的数据，利用微服务架构对所述数字孪生系统的智能网关、多个用户终端、WebSocket指令集、服务共享控制、用户运维、系统监控、日志进行管理；所述计算与渲染层，包括游戏引擎和GIS引擎，基于所述数据存储层中的数据，利用所述游戏引擎进行GIS数据的加载、三维场景渲染、三维场景分析，并利用所述GIS引擎进行空间分析、二维数据与三维数据的格式转换；所述业务表现层，基于前端语言构建所述客户端的用户界面，所述用户界面将所述计算与渲染层通过WebSocket发布的信息进行展示。2.如权利要求1所述的双引擎驱动的数字孪生系统，其特征在于，所述数字孪生系统采用B/S架构。3.如权利要求1所述的双引擎驱动的数字孪生系统，其特征在于，所述游戏引擎、所述GIS引擎与所述用户界面之间通过WebSocket进行通信，包括：所述用户界面将识别到的用户操作信号通过WebSocket分别向所述游戏引擎和所述GIS引擎发送操作指令；所述操作指令匹配于所述游戏引擎和所述GIS引擎中的其中一个引擎，其中一个引擎执行所述操作指令的结果反馈至所述用户界面进行展示；其中一个引擎在执行所述操作指令后，判断需要调用另一个引擎共同完成所述操作指令的任务时发出调用指令，所述调用指令匹配于所述游戏引擎和所述GIS引擎中的其中另一个引擎，其中另一个引擎执行所述调用指令的结果反馈至所述用户界面进行展示。4.如权利要求1所述的双引擎驱动的数字孪生系统，其特征在于，所述数字孪生系统采用云端渲染技术将所述服务器端渲染后的三维场景传输至所述客户端，包括：所述计算与渲染层基于所述游戏引擎，采用PBR技术对三维场景进行渲染，并通过WebSocket将渲染后的三维场景传输至所述客户端，以使渲染后的三维场景在所述用户界面进行展示。5.如权利要求1所述的双引擎驱动的数字孪生系统，其特征在于，所述WebSocket指令集包括Type字段、Command字段和Brief字段。6.如权利要求1所述的双引擎驱动的数字孪生系统，其特征在于，所述微服务架构至少包括用于管理所述智能网关的智能网关管理微服务、用于管理多个用户终端的多终端管理微服务、用于管理所述WebSocket指令集的指令集管理微服务、用于管理服务共享控制的服务共享控制微服务、用于管理用户运维的用户运维管理微服务、用于管理系统监控的系统监控微服务和用于管理日志的日志管理微服务。7.如权利要求5所述的双引擎驱动的数字孪生系统，其特征在于，所述微服务架构中的所有微服务之间通过IPC进行通信，所述客户端与所述微服务之间设置有APIGateway，以使所述APIGateway为所述客户端提供统一的服务器端入口。8.如权利要求1所述的双引擎驱动的数字孪生系统，其特征在于，所述游戏引擎采用虚2CN113902866A权利要求书2/2页幻引擎或Unity引擎，所述GIS引擎采用MapServer、SuperMapiServer、Cesiumion、GeoServ