專利名稱：一種運用三維模型模擬現(xiàn)實進行項目管理的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種運用三維模型模擬現(xiàn)實進行項目管理的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
項目管理軟件是在工程項目管理過程中使用軟件進行控制的一種實現(xiàn)方式。項目管理軟件的一個重要功能是進行工程數(shù)據(jù)管理，即對工程項目整個周期過程中的所有數(shù)據(jù)，如設(shè)計圖紙、計劃進度、采購、質(zhì)量、成本等進行收集、加工整理、儲存、傳遞與應(yīng)用等，其通過有組織的信息流通，使決策者能及時、準(zhǔn)確地獲得相應(yīng)信息，并為工程項目投產(chǎn)運行后的運行維護提供支持。過去十多年，工程數(shù)據(jù)管理開始在國外大型工程項目中應(yīng)用，相關(guān)軟件還可對三維模型進行瀏覽。Oracle Primavera P6是常見的項目管理軟件之一，其提供了計劃進度管理、資源管理、費用管理等功能。但是，該產(chǎn)品無法直觀地反映計劃和進度信息， 缺少現(xiàn)場真實信息和來自設(shè)計的工程信息支持。
上世紀(jì)80年代，提出了 “虛擬現(xiàn)實”(Virtual Reality, VR)技術(shù)，它是利用三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及高分辨率顯示技術(shù)，生成三維逼真的虛擬環(huán)境，用戶需要通過特殊的交互設(shè)備進入虛擬環(huán)境中。本世紀(jì)初，虛擬現(xiàn)實技術(shù)開始應(yīng)用在工程可視化項目中，一般是通過手工建立三維模型，進行三維虛擬現(xiàn)實的展示。而WEB 3D技術(shù)是基于互聯(lián)網(wǎng)的3D仿真展示技術(shù)，實現(xiàn)了對龐大數(shù)據(jù)的精密壓縮，形成了立體化的3D頁面，從而使瀏覽者通過普通PC和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境就能順暢的瀏覽網(wǎng)上三維虛擬場景。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基礎(chǔ)是三維建模，下面是幾種常見的三維建模軟件
I、美國 Autodesk 公司的 3DMax
3DMax是Autodesk公司開發(fā)的基于PC系統(tǒng)的三維動畫渲染和制作軟件，它集造型、渲染和制作動畫于一身，在國內(nèi)發(fā)展的相對比較成熟的建筑效果圖和建筑動畫制作中使用率占據(jù)絕對優(yōu)勢。但是，該產(chǎn)品僅僅用于展示，其與工程設(shè)計數(shù)據(jù)、現(xiàn)場真實信息等的交互功能很不夠。
2、Sun3D
Sun3D是在網(wǎng)頁上運行三維應(yīng)用程序的基礎(chǔ)軟件技術(shù)，相關(guān)內(nèi)容詳見中國發(fā)明專利ZL200710118906. 3。該產(chǎn)品解決了三維數(shù)據(jù)的大比例壓縮和網(wǎng)絡(luò)傳輸問題，讓三維技術(shù)可以在網(wǎng)頁和移動終端上普遍應(yīng)用。開發(fā)一個三維網(wǎng)頁(Web 3D)應(yīng)用包含三維建模、數(shù)據(jù)壓縮、網(wǎng)絡(luò)傳輸、實時渲染、代碼邏輯等五個環(huán)節(jié)，而Sun3D實現(xiàn)了后面四個環(huán)節(jié)，并為第一個環(huán)節(jié)提供了通用的數(shù)據(jù)接口。但是，該產(chǎn)品只是一種開發(fā)包，雖然解決了三維模型的數(shù)據(jù)傳輸問題，還需要更多針對實際業(yè)務(wù)的應(yīng)用開發(fā)才能發(fā)揮真正的效益。
根據(jù)美國的FIATECH組織調(diào)查，在信息時代的工程行業(yè)，對于新技術(shù)的共同關(guān)注點在于如何提高與驅(qū)動數(shù)據(jù)的互操作性，支持項目全生命周期管理模式，如何推進新技術(shù) (移動互聯(lián)、三維可視化、RFID等)在各個項目階段、各個知識領(lǐng)域的應(yīng)用，應(yīng)用電子審批與瀏覽和加強知識管理應(yīng)用等方面。由此可見，本領(lǐng)域亟需一種高集成化的項目管理工具。
Intergraph Smart Plant Construction是本領(lǐng)域具有集成化特點的工具,該產(chǎn)品可以實現(xiàn)工作包定義、施工狀態(tài)展示、四維施工進度動畫、工程信息瀏覽和現(xiàn)場人員材料管理等功能。但是，該產(chǎn)品需要安裝客戶端，其維護、升級成本高，其技術(shù)路線封閉，對 Intergraph產(chǎn)品以外的其它設(shè)計成果支持有限，而且其產(chǎn)生的三維模型文件很大，需要高帶寬支持和高性能終端。發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的一是解決現(xiàn)有項目管理軟件不能直觀反映計劃和進度信息，缺少現(xiàn)場真實信息和來自設(shè)計的工程信息支持的問題；二是克服現(xiàn)有三維建模工具僅僅用于展示，與工程設(shè)計數(shù)據(jù)、現(xiàn)場真實信息等的交互功能不夠，針對實際業(yè)務(wù)的應(yīng)用開發(fā)少的問題；三是克服現(xiàn)有集成化工具需要安裝客戶端，維護、升級成本高，技術(shù)路線封閉，對 Intergraph產(chǎn)品以外的其他設(shè)計成果支持有限，產(chǎn)生的三維模型文件很大，需要高帶寬支持和高性能終端的弊端。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種運用三維模型模擬現(xiàn)實進行項目管理的系統(tǒng)， 所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)接口模塊、服務(wù)與集成模塊和展示模塊，其中，
所述數(shù)據(jù)存儲模塊，用于存儲各種不同來源的數(shù)據(jù)，從而為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持；
所述數(shù)據(jù)接口模塊，用于為所述服務(wù)與集成模塊提供訪問所述數(shù)據(jù)存儲模塊中所存儲的各種不同來源數(shù)據(jù)的訪問接口；
所述服務(wù)與集成模塊，用于為用戶瀏覽器展示3D模型提供服務(wù)，并將所述數(shù)據(jù)接口模塊所提供的數(shù)據(jù)與3D數(shù)據(jù)集成，從而為所述展示模塊提供前端展示和交互的接口 ；以及
所述展示模塊，用于在用戶瀏覽器上展示3D模型，并通過所述服務(wù)與集成模塊提供的接口，為用戶提供模擬現(xiàn)實的展示和交互。
優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)存儲模塊所存儲的各種不同來源的數(shù)據(jù)包括三維模型數(shù)據(jù)、計劃數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，
其中，所述三維模型數(shù)據(jù)包括Intergraph、Bentley、Autodesk和Aveva三維設(shè)計工具所產(chǎn)生的三維模型；
所述計劃數(shù)據(jù)包括P6和Project生成的計劃管理數(shù)據(jù)；以及
所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包括第三方的業(yè)務(wù)管理軟件所生成的數(shù)據(jù)，進一步包括資源數(shù)據(jù)、 費用數(shù)據(jù)、工程數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)存儲模塊以如下方式之一來存儲各種不同來源的數(shù)據(jù)以文件形式存儲在系統(tǒng)服務(wù)器中、以數(shù)據(jù)表的形式保存在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中和保存到業(yè)務(wù)管理軟件中，
其中，對于以數(shù)據(jù)表的形式保存在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)存儲模塊注冊數(shù)據(jù)庫地址、驅(qū)動程序、用戶名和密碼，并通過驅(qū)動程序來訪問數(shù)據(jù)；
對于以文件形式存儲在系統(tǒng)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)文件直接上傳到所述數(shù)據(jù)存儲模塊，由所述數(shù)據(jù)存儲模塊存儲，并保存數(shù)據(jù)文件的信息，所述數(shù)據(jù)存儲模塊直接復(fù)制或訪問這些數(shù)據(jù)文件；以及
對于保存在業(yè)務(wù)管理軟件中的數(shù)據(jù)，將用于訪問數(shù)據(jù)的API包注冊到所述數(shù)據(jù)存儲模塊，所述數(shù)據(jù)存儲模塊通過這些API包來訪問數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)接口模塊所提供的接口包括三維模型數(shù)據(jù)接口、計劃數(shù)據(jù)接口和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)接口，
其中，所述三維模型數(shù)據(jù)接口讀取三維模型數(shù)據(jù),將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成WEB3D數(shù)據(jù)格式，并提供給所述服務(wù)與集成模塊中的WEB3D服務(wù)器，從而為所述展示模塊中的4D展示和交互平臺提供展示功能；所述三維模型數(shù)據(jù)接口還讀取三維模型屬性中的標(biāo)識屬性和位置屬性，提供給所述服務(wù)與集成模塊中的4D集成平臺，作為三維模型數(shù)據(jù)與計劃數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成的依據(jù)；
所述計劃數(shù)據(jù)接口提供P6和Project的數(shù)據(jù)接口或服務(wù)，將這些數(shù)據(jù)提供給所述服務(wù)與集成模塊中的4D集成平臺，從而訪問計劃數(shù)據(jù)；以及
所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)接口進一步包括資源數(shù)據(jù)接口、費用數(shù)據(jù)接口、工程數(shù)據(jù)接口和視頻數(shù)據(jù)接口，其針對不同類型的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，提供各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)訪問方式。
優(yōu)選地，所述服務(wù)與集成模塊進一步包括WEB3D服務(wù)器和4D集成平臺，
其中，所述WEB3D服務(wù)器使用WEB3D技術(shù)作為WEB3D展示方案，讀取三維模型接口所提供的數(shù)據(jù)，為用戶瀏覽器展示三維模型提供服務(wù)；
所述4D集成平臺通過三維模型中的標(biāo)識屬性，將所述數(shù)據(jù)接口模塊所提供的數(shù)據(jù)與3D數(shù)據(jù)集成，為所述展示模塊提供前端展示和交互的接口。
優(yōu)選地，所述4D集成平臺進一步包括數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模塊、展示界面配置模塊和交互功能配置模塊，
其中，所述數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模塊，用于通過三維模型中的標(biāo)識屬性，與各類數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)；
所述展示界面配置模塊，用于提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)展示界面模板，實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)與WEB3D的交互展示界面的配置，使集成的不同來源數(shù)據(jù)能夠使用統(tǒng)一的界面展示；以及
所述交互功能配置模塊，用于用于配置用戶在展示界面操作時所觸發(fā)的事件。
優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模塊所進行的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)包括
三維模型數(shù)據(jù)與WBS的關(guān)聯(lián)將三維模型中的位號轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)統(tǒng)一的模型標(biāo)識符，將該統(tǒng)一模型標(biāo)識符與WBS ID建立數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)；
三維模型數(shù)據(jù)與項目計劃的關(guān)聯(lián)通過WBS ID和該統(tǒng)一模型標(biāo)識符的關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)三維模型元素與項目計劃的關(guān)聯(lián)；
三維模型數(shù)據(jù)與與現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)源的關(guān)聯(lián)通過視頻編號將現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備和該統(tǒng)一模型標(biāo)識符建立關(guān)聯(lián)，從而建立現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)源與三維模型元素的關(guān)聯(lián)，通過該統(tǒng)一模型標(biāo)識符，就可以查詢到視頻監(jiān)控設(shè)備，并將視頻監(jiān)控設(shè)備的畫面返回到用戶操作界面；以及
三維模型數(shù)據(jù)與與工程數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)將工程數(shù)據(jù)里包含的位號與該統(tǒng)一模型標(biāo)識符對應(yīng)起來，同時根據(jù)坐標(biāo)在工程數(shù)據(jù)中的圖紙上建立熱點，使每個熱點對應(yīng)該統(tǒng)一模型標(biāo)識符。
優(yōu)選地,所述展示模塊包括4D展示和交互平臺，該平臺以WEB 3D界面展示為基礎(chǔ)，提供與WBS、項目計劃、資源、費用、現(xiàn)場視頻信息和工程數(shù)據(jù)的無縫集成。
根據(jù)上述技術(shù)方案，解決了現(xiàn)有項目管理軟件不能直觀反映計劃和進度信息，缺少現(xiàn)場真實信息和來自設(shè)計的工程信息支持的問題，克服了現(xiàn)有三維建模工具僅僅用于展示，與工程設(shè)計數(shù)據(jù)、現(xiàn)場真實信息等的交互功能不夠，針對實際業(yè)務(wù)的應(yīng)用開發(fā)少的問題，同時克服了現(xiàn)有集成化工具需要安裝客戶端，維護、升級成本高，技術(shù)路線封閉，對 Intergraph產(chǎn)品以外的其他設(shè)計成果支持有限，產(chǎn)生的三維模型文件很大，需要高帶寬支持和高性能終端的弊端。


下面將通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點，附圖中 面圖; 圖I是本發(fā)明中運用三維模型模擬現(xiàn)實進行項目管理的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是4D集成平臺中數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模塊進行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的示意圖；圖3是以WEB 3D展示三維模型與WBS之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的界面圖；3D展示三維模型元素與項目計劃之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的界面圖；3D界面中選中三維模型元素后點擊右鍵菜單選擇“查看視頻”的界圖4是以WEB 圖5是在WEB圖6是在WEB 圖7是在WEB 面圖；以及
圖 8 是在 WEB3D界面中顯示該元素區(qū)域所對應(yīng)現(xiàn)場視頻監(jiān)控信號的界面圖；3D界面中選中三維模型元素后點擊右鍵菜單選擇“查看圖紙”的界3D界面中顯示該元素所對應(yīng)圖紙編號的圖紙的界面圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，以下舉實例對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種運用三維模型模擬現(xiàn)實進行項目管理的系統(tǒng)，其利用WEB 3D技術(shù)將傳統(tǒng)三維設(shè)計軟件或三維建模軟件所生成的三維模型文件轉(zhuǎn)換為適合在普通性能PC機、普通帶寬下無需安裝客戶端的模型文件，并且將該模型文件里包含的位號(在工程設(shè)計中，需要給特定設(shè)計元素確定唯一編號以區(qū)別與其它元素，此編號即為位號，位號需要根據(jù)相應(yīng)編碼規(guī)則確定且必須唯一，在三維模型、不同設(shè)計專業(yè)圖紙中均需要)作為串聯(lián)模型元素、工作分解結(jié)構(gòu)(Work Breakdown Structure,以下簡稱WBS)節(jié)點、 設(shè)計圖紙、工程數(shù)據(jù)和現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)源的唯一主鍵，模型元素的該位號分別與項目計劃中的WBS節(jié)點編號(即WBS ID)、設(shè)計圖紙或工程數(shù)據(jù)里包含的位號、現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)源的視頻編號一一對應(yīng)，從而基于WEB 3D技術(shù)，建立三維模型文件與WBS、設(shè)計圖紙、工程數(shù)據(jù)和現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)源等的數(shù)據(jù)共享、調(diào)用和同步，通過模擬現(xiàn)實來進行項目管理。
本系統(tǒng)將傳統(tǒng)的三維模型轉(zhuǎn)換為WEB 3D技術(shù)支持的模型，并有機地與項目進度管理、物料管理、質(zhì)量管理、費用管理等進行數(shù)據(jù)交互，與數(shù)據(jù)交付管理系統(tǒng)(工程數(shù)據(jù)、三維模型、文檔、設(shè)計圖紙)以及現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)等集成，為項目參與各方展示項目的模擬現(xiàn)實以及4D空間信息，輔助進行工程建設(shè)和設(shè)施管理。
圖I是本發(fā)明中運用三維模型模擬現(xiàn)實進行項目管理的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖 I所示，本系統(tǒng)包括四個模塊，分別為數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)接口模塊、服務(wù)與集成模塊和展示模塊。下面就進一步詳細(xì)介紹各系統(tǒng)模塊的功能與實現(xiàn)
I、數(shù)據(jù)存儲模塊
數(shù)據(jù)存儲模塊的主要功能是存儲多種數(shù)據(jù)，從而為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持。數(shù)據(jù)存儲模塊可存儲多種數(shù)據(jù)來源的數(shù)據(jù)，包括三維模型數(shù)據(jù)、計劃數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(具體又包括資源數(shù)據(jù)、費用數(shù)據(jù)、工程數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)等)。數(shù)據(jù)存儲模塊的數(shù)據(jù)可通過數(shù)據(jù)接口模塊中的各種接口傳遞給服務(wù)與集成模塊。
本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源包括
(I)三維模型數(shù)據(jù)Intergraph、Bentley> Autodesk、Aveva等三維設(shè)計工具所產(chǎn)生的三維模型。
(2)計劃數(shù)據(jù)P6、Project等工具生成的計劃管理數(shù)據(jù)。
(3)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)第三方的業(yè)務(wù)管理軟件，例如合同管理系統(tǒng)、費用管理系統(tǒng)、工程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等，所生成的數(shù)據(jù)。
上述這些數(shù)據(jù)來源可以以多種方式存儲可以使用文件保存到系統(tǒng)服務(wù)器硬盤中，以數(shù)據(jù)表的形式保存在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，也可以保存到各個業(yè)務(wù)管理軟件中。
數(shù)據(jù)存儲模塊為這些數(shù)據(jù)來源提供存儲介質(zhì)、運行環(huán)境和數(shù)據(jù)通信手段。每一個數(shù)據(jù)來源在數(shù)據(jù)存儲模塊中稱為數(shù)據(jù)源。對于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)存儲模塊注冊數(shù)據(jù)庫地址、驅(qū)動程序、用戶名和密碼，數(shù)據(jù)存儲模塊通過驅(qū)動程序訪問數(shù)據(jù)。對于文件型數(shù)據(jù)源，可將文件直接上傳到數(shù)據(jù)存儲模塊，由數(shù)據(jù)存儲模塊負(fù)責(zé)存儲，并保存數(shù)據(jù)文件信息；數(shù)據(jù)存儲模塊可直接復(fù)制這些數(shù)據(jù)文件，并可以訪問。對于保存在業(yè)務(wù)管理軟件中的數(shù)據(jù)類數(shù)據(jù)源，可將訪問數(shù)據(jù)的API包，如jar文件或dll文件注冊到數(shù)據(jù)存儲模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊可通過這些API包來訪問數(shù)據(jù)，例如，對于視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供的現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)源，先注冊訪問現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)源的API包，然后通過該API包來訪問該現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)源。
2、數(shù)據(jù)接口模塊
數(shù)據(jù)接口模塊的主要功能是為服務(wù)與集成模塊提供訪問數(shù)據(jù)存儲模塊中所存儲的各種不同來源數(shù)據(jù)的訪問接口，這些接口包括三維模型數(shù)據(jù)接口、計劃數(shù)據(jù)接口和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)接口(具體包括資源數(shù)據(jù)接口、費用數(shù)據(jù)接口、工程數(shù)據(jù)接口、視頻數(shù)據(jù)接口等)。
(I)三維模型數(shù)據(jù)接口 讀取三維模型數(shù)據(jù)源，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成WEB3D數(shù)據(jù)格式，提供給服務(wù)與集成模塊中的WEB3D服務(wù)器，從而為展示模塊中的4D展示和交互平臺提供展示功能；同時，其讀取三維模型屬性中的標(biāo)識屬性和位置屬性，提供給服務(wù)與集成模塊中的 4D集成平臺，作為三維模型數(shù)據(jù)與計劃數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成的依據(jù)。
該三維模型接口使用適配器模式來實現(xiàn)三維模型數(shù)據(jù)到WEB3D數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，每種類型的文件模型匹配一個適配器實現(xiàn)。適配器主要接口為public InputStream getData ()函數(shù)，其可以直接將各種類型的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換為可以進行WEB展示的WEB3D模型。
(2)計劃數(shù)據(jù)接口 為P6軟件和Project軟件的數(shù)據(jù)提供接口或服務(wù)，將它們提供給服務(wù)與集成模塊中的4D集成平臺，以訪問計劃數(shù)據(jù)。
特別是在項目前期和執(zhí)行期，計劃數(shù)據(jù)接口可將計劃進度從單純甘特圖的應(yīng)用， 實現(xiàn)為與工程建設(shè)和設(shè)施管理應(yīng)用緊密結(jié)合的三維模擬仿真的可視化應(yīng)用，可為項目管理者與干系人提供帶數(shù)據(jù)的模擬現(xiàn)實場景，這樣可以提早發(fā)現(xiàn)施工、建設(shè)過程中的問題，識別難點，做好預(yù)防措施。
( 3 )業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)接口 針對不同的業(yè)務(wù)軟件和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，提供各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)訪問方式。
例如，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中的工程數(shù)據(jù)與三維模型接口后，在項目后期及生產(chǎn)運營階段，可對設(shè)備維修提供支持，如通過模型快速查找設(shè)備對應(yīng)圖紙、技術(shù)參數(shù)、施工廠家等確切的工程數(shù)據(jù)，為維修贏得時間，減少停工停產(chǎn)，提高維修質(zhì)量。
又例如，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中的視頻數(shù)據(jù)與三維模型接口后，視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供的現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)源提供給服務(wù)與集成模塊中的4D集成平臺訪問的視頻信號，將模擬現(xiàn)實場景與現(xiàn)場信息進行集成。
3、服務(wù)與集成模塊
服務(wù)與集成模塊，其包括WEB3D服務(wù)器和4D集成平臺。WEB3D服務(wù)器為用戶瀏覽器展示三維模型提供服務(wù)，4D集成平臺將數(shù)據(jù)接口模塊所提供的數(shù)據(jù)與3D數(shù)據(jù)集成，為展示模塊提供前端展示和交互的接口。
(DWEB3D服務(wù)器，使用市場上成熟的WEB3D技術(shù)，作為WEB3D展示方案，其讀取三維模型接口所提供的數(shù)據(jù)，提供展示功能。
4D集成的基礎(chǔ)是三維展示，運用WEB 3D技術(shù)加載三維模型實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實，特點是能兼容常見三維設(shè)計軟件成果。基于通用WEB 3D，技術(shù)路線開放，能支持多種格式設(shè)計成果，打破設(shè)計廠商的技術(shù)壁壘，也不用重新建模，可減少模型重構(gòu)費用，同時，基于通用WEB 3D，三維模型文件體積小，不需要高帶寬支持和高性能終端，能節(jié)省投資，支持較快捷推廣和普及。
(2) 4D集成平臺是一個基于SOA架構(gòu)(面向服務(wù)架構(gòu))的業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)集成平臺，其能通過三維模型中的標(biāo)識屬性，與各類數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)，以提供后續(xù)展示模塊的展示和交互的接口。
4D集成平臺進一步包括三個功能模塊數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模塊、展示界面配置模塊和交互功能配置模塊。
數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模塊主要功能是通過三維模型中的標(biāo)識屬性，與各類數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)。圖 2是該數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模塊進行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的示意圖，其中重疊部分為建立對應(yīng)關(guān)系的屬性。如圖2 所示，該數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模塊包括如下功能
(a)與WBS建立關(guān)聯(lián)
通過如下定義public String getID (String moduleid),實現(xiàn)將三維模型中的位號(moduleid,例如Intergraph模型中的TagID)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)統(tǒng)一的模型標(biāo)識符。將此標(biāo)識符與WBS ID建立數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。這樣WBS ID就可以反向關(guān)聯(lián)到對應(yīng)的三維模型元素。
(b)與項目計劃建立關(guān)聯(lián)
由于WBS ID與項目計劃等數(shù)據(jù)具有內(nèi)在的聯(lián)系，因此通過WBS ID和統(tǒng)一模型標(biāo)識符的關(guān)系，模型元素就可以與項目計劃建立關(guān)聯(lián)。
( c )與現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)源關(guān)聯(lián)
通過視頻編號將現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備和統(tǒng)一模型標(biāo)識符建立關(guān)聯(lián)，從而建立現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)源與三維模型元素的關(guān)聯(lián)。在4D集成平臺接口實現(xiàn)時，通過統(tǒng)一模型標(biāo)識符，就可以查詢到視頻監(jiān)控設(shè)備，并將視頻監(jiān)控設(shè)備的畫面返回到用戶操作界面。
(d)與工程數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)
建立與工程數(shù)據(jù)(圖紙及屬性數(shù)據(jù)等)的關(guān)聯(lián)，是將工程數(shù)據(jù)里包含的位號與統(tǒng)一模型標(biāo)識符對應(yīng)起來。同時根據(jù)坐標(biāo)在工程數(shù)據(jù)中的圖紙上建立熱點，每個熱點對應(yīng)統(tǒng)一模型標(biāo)識符。這樣，圖紙中的熱點也可以通過4D集成平臺與其它數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)。從而通過實現(xiàn)4D集成平臺，用戶可以在WEB3D界面調(diào)用和提交工程數(shù)據(jù)。
展示界面配置模塊用于提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)展示界面模板，實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)與 WEB3D的交互展示界面的配置，使集成的不同來源數(shù)據(jù)，可以使用統(tǒng)一的界面展示。
4D 集成平臺定義了多個配置方法,例如public InputStream initForm (String id),此方法輸入統(tǒng)一模型標(biāo)識符，返回展示給用戶的數(shù)據(jù)，用戶在WEB3D展示界面中請求 4D數(shù)據(jù)后,調(diào)用此方法,并返回數(shù)據(jù)展示給用戶；又例如public void excuteFormCString id, Map〈String, object>data),此方法在用戶提交數(shù)據(jù)時執(zhí)行,輸入?yún)?shù)為統(tǒng)一模型標(biāo)識和提交的參數(shù)。
交互功能配置模塊用于配置用戶在展示界面操作時所觸發(fā)的事件。這些事件可以是時間軸的變化，根據(jù)標(biāo)識屬性查詢數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)反饋請求等事件。通過交互功能配置，4D 集成平臺監(jiān)聽到這些事件后，會通過業(yè)務(wù)服務(wù)集成和數(shù)據(jù)集成來查詢數(shù)據(jù)和反饋數(shù)據(jù)。
4、展示模塊
展示模塊，用于在用戶瀏覽器上展示3D模型，并通過服務(wù)與集成模塊提供的接口，為用戶提供模擬現(xiàn)實的展示和交互。
展示模塊中包括4D展示和交互平臺，該平臺以WEB3D界面展示為基礎(chǔ)，提供與WBS (圖3是以WEB3D展示三維模型與WBS之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的界面圖，圖中左側(cè)為項目的WBS結(jié)構(gòu))、項目計劃(圖4是以WEB3D展示三維模型元素與項目計劃之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的界面圖)、資源、費用、現(xiàn)場視頻信息(圖5是在WEB3D界面中選中三維模型元素后點擊右鍵菜單選擇“查看視頻”的界面圖，而圖6是在WEB3D界面中顯示該元素區(qū)域所對應(yīng)現(xiàn)場視頻監(jiān)控信號的界面圖)及設(shè)計圖紙等工程數(shù)據(jù)(圖7是在WEB3D界面中選中三維模型元素后點擊右鍵菜單選擇“查看圖紙”的界面圖，而圖8是在WEB3D界面中顯示該元素所對應(yīng)圖紙編號的圖紙的界面圖)的無縫集成。用戶操作WEB3D界面觸發(fā)相關(guān)WBS、項目計劃、資源、費用、現(xiàn)場視頻信息及工程數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)的查詢展示，也可以發(fā)出數(shù)據(jù)反饋的請求。通過對展示的WBS、項目計劃、資源、費用、現(xiàn)場視頻信息及工程數(shù)據(jù)的操作，可以通過高亮顯示和現(xiàn)實隱藏方式在WEB 3D界面中反應(yīng)出相關(guān)的三維模型。
由此可見，本發(fā)明中的三維模型不僅僅用于展示，還實現(xiàn)了與WBS、項目計劃、工程數(shù)據(jù)、現(xiàn)場視頻的數(shù)據(jù)調(diào)用。將模擬現(xiàn)實場景與現(xiàn)場信息進行集成，可為項目管理者與干系人提供模擬現(xiàn)實與現(xiàn)場真實信息之比較，方便項目管理人員和決策人員對模擬信息和真實信息進行比較，驗證信息真?zhèn)?，避免了必須到現(xiàn)場所產(chǎn)生的差旅等費用及安全事故的發(fā)生。
根據(jù)上述具體實施方式
的介紹可知，本發(fā)明的系統(tǒng)解決了現(xiàn)有項目管理軟件不能直觀反映計劃和進度信息，缺少現(xiàn)場真實信息和來自設(shè)計的工程信息支持的問題，克服了現(xiàn)有三維建模工具僅僅用于展示，與工程設(shè)計數(shù)據(jù)、現(xiàn)場真實信息等的交互功能不夠，針對實際業(yè)務(wù)的應(yīng)用開發(fā)少的問題，同時克服了現(xiàn)有集成化工具需要安裝客戶端，維護、升級成本高，技術(shù)路線封閉，對Intergraph產(chǎn)品以外的其他設(shè)計成果支持有限，產(chǎn)生的三維模型文件很大，需要高帶寬支持和高性能終端的弊端。10
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種運用三維模型模擬現(xiàn)實進行項目管理的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)接口模塊、服務(wù)與集成模塊和展示模塊，其中，所述數(shù)據(jù)存儲模塊，用于存儲各種不同來源的數(shù)據(jù)，從而為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持；所述數(shù)據(jù)接口模塊，用于為所述服務(wù)與集成模塊提供訪問所述數(shù)據(jù)存儲模塊中所存儲的各種不同來源數(shù)據(jù)的訪問接口；所述服務(wù)與集成模塊，用于為用戶瀏覽器展示3D模型提供服務(wù)，并將所述數(shù)據(jù)接口模塊所提供的數(shù)據(jù)與3D數(shù)據(jù)集成，從而為所述展示模塊提供前端展示和交互的接口 ；以及所述展示模塊，用于在用戶瀏覽器上展示3D模型，并通過所述服務(wù)與集成模塊提供的接口，為用戶提供模擬現(xiàn)實的展示和交互。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)存儲模塊所存儲的各種不同來源的數(shù)據(jù)包括三維模型數(shù)據(jù)、計劃數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，其中，所述三維模型數(shù)據(jù)包括Intergraph、Bentley、Autodesk和Aveva三維設(shè)計工具所產(chǎn)生的三維模型；所述計劃數(shù)據(jù)包括P6和Project生成的計劃管理數(shù)據(jù)；以及所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包括第三方的業(yè)務(wù)管理軟件所生成的數(shù)據(jù)，進一步包括資源數(shù)據(jù)、費用數(shù)據(jù)、工程數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)存儲模塊以如下方式之一來存儲各種不同來源的數(shù)據(jù)以文件形式存儲在系統(tǒng)服務(wù)器中、以數(shù)據(jù)表的形式保存在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中和保存到業(yè)務(wù)管理軟件中，其中，對于以數(shù)據(jù)表的形式保存在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)存儲模塊注冊數(shù)據(jù)庫地址、驅(qū)動程序、用戶名和密碼，并通過驅(qū)動程序來訪問數(shù)據(jù)；對于以文件形式存儲在系統(tǒng)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)文件直接上傳到所述數(shù)據(jù)存儲模塊，由所述數(shù)據(jù)存儲模塊存儲，并保存數(shù)據(jù)文件的信息，所述數(shù)據(jù)存儲模塊直接復(fù)制或訪問這些數(shù)據(jù)文件；以及對于保存在業(yè)務(wù)管理軟件中的數(shù)據(jù)，將用于訪問數(shù)據(jù)的API包注冊到所述數(shù)據(jù)存儲模塊，所述數(shù)據(jù)存儲模塊通過這些API包來訪問數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)接口模塊所提供的接口包括:三維模型數(shù)據(jù)接口、計劃數(shù)據(jù)接口和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)接口，其中，所述三維模型數(shù)據(jù)接口讀取三維模型數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成WEB3D數(shù)據(jù)格式，并提供給所述服務(wù)與集成模塊中的WEB3D服務(wù)器，從而為所述展示模塊中的4D展示和交互平臺提供展示功能；所述三維模型數(shù)據(jù)接口還讀取三維模型屬性中的標(biāo)識屬性和位置屬性， 提供給所述服務(wù)與集成模塊中的4D集成平臺，作為三維模型數(shù)據(jù)與計劃數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成的依據(jù)；所述計劃數(shù)據(jù)接口提供P6和Project的數(shù)據(jù)接口或服務(wù)，將這些數(shù)據(jù)提供給所述服務(wù)與集成模塊中的4D集成平臺，從而訪問計劃數(shù)據(jù)；以及所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)接口進一步包括資源數(shù)據(jù)接口、費用數(shù)據(jù)接口、工程數(shù)據(jù)接口和視頻數(shù)據(jù)接口，其針對不同類型的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，提供各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)訪問方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)與集成模塊進一步包括WEB3D服務(wù)器和4D集成平臺，其中，所述WEB3D服務(wù)器使用WEB3D技術(shù)作為WEB3D展示方案，讀取三維模型接口所提供的數(shù)據(jù)，為用戶瀏覽器展示三維模型提供服務(wù)；所述4D集成平臺通過三維模型中的標(biāo)識屬性，將所述數(shù)據(jù)接口模塊所提供的數(shù)據(jù)與 3D數(shù)據(jù)集成，為所述展示模塊提供前端展示和交互的接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述4D集成平臺進一步包括數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模塊、展示界面配置模塊和交互功能配置模塊，其中，所述數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模塊，用于通過三維模型中的標(biāo)識屬性，與各類數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)；所述展示界面配置模塊，用于提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)展示界面模板，實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)與 WEB3D的交互展示界面的配置，使集成的不同來源數(shù)據(jù)能夠使用統(tǒng)一的界面展示；以及所述交互功能配置模塊，用于用于配置用戶在展示界面操作時所觸發(fā)的事件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模塊所進行的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)包括三維模型數(shù)據(jù)與WBS的關(guān)聯(lián)將三維模型中的位號轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)統(tǒng)一的模型標(biāo)識符，將該統(tǒng)一模型標(biāo)識符與WBS ID建立數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)；三維模型數(shù)據(jù)與項目計劃的關(guān)聯(lián)通過WBS ID和該統(tǒng)一模型標(biāo)識符的關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)三維模型元素與項目計劃的關(guān)聯(lián)；三維模型數(shù)據(jù)與與現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)源的關(guān)聯(lián)通過視頻編號將現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備和該統(tǒng)一模型標(biāo)識符建立關(guān)聯(lián)，從而建立現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)源與三維模型元素的關(guān)聯(lián)，通過該統(tǒng)一模型標(biāo)識符，就可以查詢到視頻監(jiān)控設(shè)備，并將視頻監(jiān)控設(shè)備的畫面返回到用戶操作界面；以及三維模型數(shù)據(jù)與與工程數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)將工程數(shù)據(jù)里包含的位號與該統(tǒng)一模型標(biāo)識符對應(yīng)起來，同時根據(jù)坐標(biāo)在工程數(shù)據(jù)中的圖紙上建立熱點，使每個熱點對應(yīng)該統(tǒng)一模型標(biāo)識符。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述展示模塊包括4D展示和交互平臺，該平臺以WEB 3D界面展示為基礎(chǔ)，提供與WBS、項目計劃、資源、費用、現(xiàn)場視頻信息和工程數(shù)據(jù)的無縫集成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種運用三維模型模擬現(xiàn)實進行項目管理的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)接口模塊、服務(wù)與集成模塊和展示模塊。本發(fā)明解決了現(xiàn)有項目管理軟件不能直觀反映計劃和進度信息，缺少現(xiàn)場真實信息和來自設(shè)計的工程信息支持的問題，克服了現(xiàn)有三維建模工具僅僅用于展示，與工程設(shè)計數(shù)據(jù)、現(xiàn)場真實信息等的交互功能不夠，針對實際業(yè)務(wù)的應(yīng)用開發(fā)少的問題，同時克服了現(xiàn)有集成化工具需要安裝客戶端，維護、升級成本高，需要高帶寬支持和高性能終端的弊端。
文檔編號G06F17/30GK102930374SQ20121037472
公開日2013年2月13日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者羅海雷, 田玉明, 程輝 申請人:樂華建科技(北京)有限公司