[发明专利]基于Unity动态生成三维场景的仿真系统及其实现方法

摘要

本发明公开了一种基于Unity动态生成三维场景的仿真系统包括三维仿真模型库、场景配置文件库、三维场景仿真模块和数据通信模块；所述三维场景仿真模块包括场景显示模块和场景操作模块；所述三维仿真模型库和场景配置文件库的输出端接所述场景显示模块的数据输入端；其实现方法如下：1、创建三维模型；2、在Unity中读取自定义配置文件，自动生成三维场景仿真模块；3、在三维场景仿真模块中新建监听线程，从外部的设备仿真程序获取所需的外部实时数据；4、在三维场景中操作设备或修复设备故障，并将操作信息发送给外部的设备仿真程序，进行仿真计算和判断。本发明的优点是观测直观，能实时收发仿真数据，与实际电力系统通信工作结合紧密。

主权项

1.一种基于Unity 动态生成三维场景的仿真系统的实现方法，其特征在于：所述基于Unity 动态生成三维场景的仿真系统包括三维仿真模型库、场景配置文件库、三维场景仿真模块和数据通信模块；所述三维场景仿真模块包括场景显示模块和场景操作模块，所述场景操作模块的控制输出端接入场景显示模块的指令输入端；所述三维仿真模型库和场景配置文件库的输出端接所述场景显示模块的数据输入端，所述场景操作模块经数据通信模块与外部的设备仿真程序相通信；基于Unity 动态生成三维场景的仿真系统的实现方法的步骤如下：步骤1、创建三维模型：具体创建包括：通信机房、通信设备的三维模型，所述通信设备包括设备子架、单板和光纤；1‑1、依据通信机房和通信设备的三维尺寸数据及机房结构图，在3DMAX 建模工具中按照1:1 的尺寸创建通信机房和通信设备的三维模型；并依据通信机房内饰图、通信设备外观图和通信设备布局图，创建通信机房、通信设备的材质来渲染通信机房和通信设备的三维模型效果；1‑2、在Unity 中创建资源文件夹，并分类为通信机房模型库和通信设备模型库；将在3DMAX 中创建好的通信机房三维模型文件拖入到通信机房模型库中，将通信设备三维模型文件拖入到通信设备模型库中；在Unity 中设置通信机房模型库中每种规格的机房的三维模型初始位置坐标，设置通信设备模型库中每种类型的设备的三维模型初始位置坐标，将上述设置好初始位置坐标的通信机房模型和通信设备模型保存成为预设模型文件，并分别存到Unity 的通信机房模型库和通信设备模型库中；步骤2、在Unity 中新建C# 程序读取自定义配置文件，自动生成三维场景仿真模块：2‑1、在所述自定义配置文件中分层次定义机房类型、网元个数、每个网元的设备型号、设备每个槽位的单板型号；2‑2、读取自定义配置文件，解析出所述自定义配置文件中的如下：数据机房名称、设备名称、单板名称以及网元数量；2‑3、根据从自定义配置文件中读取到的机房名称、设备名称、单板名称以及网元数量，通过C# 程序循环调用Unity 中模型资源文件载入函数，从Unity 中的通信机房模型库和通信设备模型库中载入之前预设好的模型文件；步骤3、在三维场景仿真模块中新建监听线程，订阅实时数据库的消息频道，从外部的设备仿真程序获取生成三维场景仿真模块所需的外部实时数据，所述步骤3中获取生成三维场景仿真模块所需的外部实时数据包括：设备单板指示灯状态、设备当前告警状态、设备光模块和光纤当前的光功率值；3‑1、三维场景仿真模块与外部的设备仿真程序，通过Redis 数据库的“订阅/ 发布”机制进行消息和数据的传输，三维场景仿真模块根据所订阅的消息频道，监听接收外部的设备仿真程序发送来的消息，并根据消息中的内容，实时更新三维场景仿真模块中设备模型的指示灯的状态；3‑2、 三维场景仿真模块接收来自外部的设备仿真程序的消息并进行解析，此解析出所述消息的协议格式为：“状态标志_ 故障类型_ 网元设备ID_ 设备槽位ID”；3‑3、根据解析出的所述协议格式，判断外部仿真设备的运行状态是否正常，如异常则进一步确定故障类型和故障位置，最后通过三维场景中对应故障位置模型的指示灯显示其为告警状态，如正常则按正常状态的指示灯显示规则刷新三维场景中对应故障位置模型的指示灯状态；步骤4、在三维场景中操作设备或修复设备故障，并将操作信息发送给外部的设备仿真程序，进行仿真计算和判断：4‑1、在三维场景中根据告警指示，在相应故障位置查找引发告警的故障设备，并根据故障类型进行相应的修复操作；4‑2、完成修复操作后，三维场景仿真模块向外部的设备仿真程序发送操作消息，其包括修复设备的ID 和操作的类型；其消息格式为：“操作类型_ 网元设备ID_ 设备槽位ID”；4‑3、三维场景仿真模块中的监听线程，接收外部的设备仿真程序发送来的仿真计算结果：若之前修复操作无误，则所述三维场景仿真模块中的监听线程会接收到正常状态的消息，从而更新三维场景中相应设备的指示灯恢复到正常状态；若之前的故障修复操作有误，则所述三维场景仿真模块中的监听线程仍将接收到异常状态的消息，三维场景中相应设备的指示灯仍然显示异常状态，此时，返回继续顺序执行步骤4‑1~4‑3，进行故障的检查和修复并发送操作消息，循环执行。