智能工厂可视化系统架构智慧工厂数据可视化

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网络安全守卫 2023-11-27 21:38:31

文章标签 智能工厂可视化系统架构 3D 数据 i++ 文章分类 架构后端开发

随着IT信息技术和移动端的发展，Html5+3D(Webgl)技术已经悄然崛起，而3D工厂厂房在数字化的今天，已经被越来越多的公司和企业应用，三维数字工厂模型的应用，加快了工厂厂房，设备，传感器、管道罐体输送、监测控制等各个环节的效率。

对工厂园区的生产车间、生产设备、监控设备等进行3D建模，实现物理工厂园区到3D虚拟工厂园区的数字化、可视化的转化。使工厂生产更为流畅，减少不必要的错误和开支，节约成本。避免失误导致意外产生，并能提高操作者的熟练度，使工作效率大幅度提高。

案例功能

管道流向监测

可对工厂的管道（输气管道、输水管道、输油管道等）流向进行实时监控，根据流向、流速对管道进行三维模拟，从而达到可视化监测监控及模拟演练效果。

智能工厂可视化系统架构智慧工厂数据可视化_3D

使用THREE.TubeGeometry对象构造管道模型

//创建管道
function createShape(id,color,position,flowto){
    var Vector3_Arry =[]
    for(var i=0;i<position.length;i++){
        Vector3_Arry.push(new THREE.Vector3(position[i].x, 10, position[i].y));
    }
    var curve = new THREE.CatmullRomCurve3(Vector3_Arry);
    var tubeGeometry = new THREE.TubeGeometry(curve, 50, 3, 50, false);

    var textureLoader = new THREE.TextureLoader();
    var texture = textureLoader.load(createShapeColor(color));
    // 设置阵列模式为 RepeatWrapping
    texture.wrapS = THREE.RepeatWrapping
    texture.wrapT=THREE.RepeatWrapping
    // 设置x方向的偏移(沿着管道路径方向)，y方向默认1
    //texture.repeat.x = 20;
    var shapeLength = getShapeLength(position);
    flowto = flowto || '+';
    texture.repeat.set(shapeLength/75, 1);
    var tubeMaterial = new THREE.MeshPhongMaterial({
      map: texture,
      transparent: true,
    });

    var tubeMesh = new THREE.Mesh(tubeGeometry, tubeMaterial);
    tubeMesh.flowto = flowto;
    scene.add(tubeMesh);
}

设备实时数据

点击设备可以查看实时数据和运行状态，在三维场景中实时体现状态和值，根据设备不同阈值模拟设备报警。

智能工厂可视化系统架构智慧工厂数据可视化_3D_02

使用canvas绘制弹窗

function createNoteCanvas(id){
	var title ="居民负荷";
	var data = [
     {name: "A相电压", value: "10040863.2"},
     {name: "B相电压", value: "-8086002"},
    ];

    var canvas = document.createElement("canvas");
    var ctx=canvas.getContext('2d');
    canvas.width=550;
    canvas.height=data.length*14+30;
    canvas.style.border="1px solid #ccc";
    ctx.fillStyle="#0C4657";
    strokeRoundRect(ctx,0,0,canvas.width,canvas.height,4.5);
	fillRoundRect(ctx,1,1,canvas.width-2,canvas.height-2,5);
    var rectH=6;
    var rectW=20;
    var titleH=12;
    ctx.scale(2,2)
    ctx.lineWidth = 1;
    ctx.strokeStyle = "#ccc";
    ctx.textAlign = "center";    

    ctx.fillStyle = "#FFFFFF";
    ctx.fillText(title,32,titleH);

    titleH += 14;
    ctx.font="5pt Arial";
    for(var i= 0;i<data.length;i++){
        ctx.fillStyle = "#FFFFFF"; 
        ctx.textAlign="right";
        ctx.fillText(data[i].name+"：",60,rectH*i+titleH); 

        ctx.fillStyle = data[i].color != undefined?data[i].color:"#FFFFFF";
        ctx.textAlign="left";
        ctx.fillText(data[i].value,60,rectH*i+titleH);

        if((i+1)<data.length){
             ctx.fillStyle = "#FFFFFF"; 
             ctx.textAlign="right";
             ctx.fillText(data[i+1].name+"：",200,rectH*i+titleH);

             ctx.fillStyle = data[i+1].color != undefined?data[i+1].color:"#FFFFFF";
             ctx.textAlign="left";
             ctx.fillText(data[i+1].value,200,rectH*i+titleH);  
             i++
        }
    }
    return canvas;
}

使用THREE.SpriteMaterial让创建的弹窗信息永远正对屏幕

function createNote(id,x, z){
	var oldId = "";
	if(spriteNote !=null){
		oldId = spriteNote.name.split("$")[1];
		scene.remove(spriteNote);
		spriteNote.name ="设备$none";
	}
	if(spriteNote ==null || id != oldId){
		var canvas = createNoteCanvas(id);
		var texture = new THREE.Texture(canvas);
		texture.needsUpdate = true;

		var spriteMaterial = new THREE.SpriteMaterial( { map: texture } );
		spriteNote = new THREE.Sprite( spriteMaterial );
		var positionInfo =getNotePositionInfo(x, z);

		spriteNote.position.set(positionInfo.x,positionInfo.y,1140);
		spriteNote.scale.set(canvas.width*positionInfo.radio,canvas.height*positionInfo.radio,1);
		spriteNote.name = "设备$" + id;
		//图片自适应尺寸
		spriteNote.material.map.minFilter = THREE.LinearFilter;
		scene.add(spriteNote);
	}
}