现场总线技术及自动化北京市重点实验室

生产现场实时三维可视化仿真系统

一、产品简介

        随着三维可视化技术的不断发展与成熟,其在工业生产中的应用也越来越广泛。科慧德自动化“生产现场实时三维可视化系统(Creid3D)”采用当前较成熟的三维图形引擎Open Scene Graph(简称OSG),融入了先进的三维可视化技术,能够在监控画面实时复现现场工作环境,并对产品整个生产流程进行三维实时动画展示和跟踪,全面及时的表现生产过程,帮助远程监控人员以更加直观、立体、综合的方式实时掌握现场生产动态,进而极大提高企业的生产管理能力和经济效益。

二、产品架构

        结构图Creid3D基于Microsoft Visual Studio 2010开发,选择3DS Max8作为三维场景模型的构建工具。在3DS Max8中制作好现场三维模型并储存为.max文件,经过格式转换导出为.osg本地文件格式,并将模型对应的图片信息文件打包存储在对应的数据表中,通过Open Scene Graph进行模型读取、渲染以及三维场景节点组织。利用Open Scene Graph三维图形引擎提供的功能,采用面向对象设计方法进行自定义类的设计,实现系统所需要的各种交互操作功能。如图所示:

三、产品特点

        Creid3D能够逼真细腻的呈现生产工艺各种流程场景,实现在虚拟工作场景中自主漫游浏览、实时交互操作、查询各种设备实时测量信息等功能。具体为:
        ◇结合生产现场实际数据,建立真实的生产作业流程可视化场景。各工作场景模型均以1:1的设计标准制作,可以精确显示各种功能不同的生产设备之间的空间位置关系以及摆放位置;
        ◇ 具有自动漫游模式。在该模式下,系统将自动演示产品的整个生产工艺流程。使系统监视人员对工艺的各个环节有一个明确的了解,对新工人也具有显著的教育和指导意义。
        ◇ 具有手动漫游模式。可在生产环境中设定漫游初始点位坐标,系统操作人员能够手动选择将要漫游的初始位置,然后通过操作键盘、鼠标,自由在三维可视化系统中进行漫游。
        ◇ 以动画的形式展现产品的生产过程,对工作流程和场景进行三维模拟再现,生动地展现整个生产工艺过程;
        ◇ 提供标准化数据接口,能够在三维可视化场景中动态显示现场仪器仪表的实时测量数据信息;
        ◇ 具有友好、简洁、易操作的人机交流界面;
        ◇ 方便与监控组态软件或其他第三方软件无缝对接;

四、成功案例

        以下是公司在三维可视化领域的部分开发成果:
        1、为中海油某分公司成功开发三维可视化分析软件Seismic3D,获得用户肯定。

结构图

        2、以Seismic3D为蓝本开发的基于Coin3D的三维可视化解释软件:

结构图

        3、为某研究所设计的机器人越障过程三维可视化仿真平台:

结构图

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