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一种基于数字孪生的主题展馆虚拟仿真的方法及系统

申请号 CN202410222706.6 申请日 2024-02-28 公开(公告)号 CN117951915A 公开(公告)日 2024-04-30
申请人 福建省文华贞观教育科技有限公司; 发明人 曹明浩;
摘要 本 发明 公开了一种基于数字孪生的主题展馆虚拟仿真的方法及系统,涉及数字孪生技术领域,包括主题定义端、主题展示端和异常纠正端,主题 定位 端用于定义展馆主题名称,并将检索到的相关历史信息和文物相对应,使得主题展馆能够多方面展示主题,主题展示端用于在主题展示过程中通过触屏点击或拖动,使得主题展馆的相关文物更清晰直观地进行展示,异常纠正端用于通过计算展馆文物与触屏移动 角 度的偏离差值实现自动纠正。本发明的一种基于数字孪生的主题展馆虚拟仿真的方法及系统,实时监测主题展馆是否偏离主题,展示效果增强,能够快速且准确地同步触屏移动角度,增加主题展馆虚拟仿真的准确性。
权利要求

1.一种基于数字孪生的主题展馆虚拟仿真系统,其特征在于,所述系统包括主题定义端、主题展示端和异常纠正端,所述主题定义端、主题展示端和异常纠正端共同连接有语音播报模
所述主题定位端用于定义展馆主题名称,名称确定后,通过计算机设备检索主题相关的历史信息及文物,并将检索到的相关历史信息和文物相对应,使得主题展馆能够多方面展示主题,并在主题展馆展示时通过人机交互,对语音转换后的文字进行关键词识别,实时监测主题展馆是否偏离主题,并在人机交互偏离主题时自动引导话题与主题实现关联;
所述主题展示端用于在主题展示过程中通过触屏点击或拖动,使得主题展馆的相关文物更清晰直观地进行展示,并在文物多度调整时实时自追踪文物的展示状态,判断主体相关文物的展示是否出现异常;
所述异常纠正端用于通过计算展馆文物与触屏移动角度的偏离差值实现自动纠正,并实时监测纠正后的展馆文物的展示角度;
所述语音播报模块用于通过语音播报器发出语音警报,并通过计时器对语音警报器进行十五秒倒计时操作,十五秒倒计时结束,语音警报器自动关闭,实现语音警报自动关闭的操作。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于:所述主题定义端包括主题定位模块、信息获取模块和主题追踪模块;
所述主题定位模块包括主题定义单元和关键词查找单元;
所述主题定义单元用于通过关键词定义主题名称,关键词包括词语、词语组合、成语、短句或歇后语中的一种或多种组合;
所述关键词查找单元用于通过主题名称中的关键词查找主题相关信息。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于:所述信息获取模块包括信息识别模块和信息展示模块;
所述信息识别模块用于通过大数据设备识别通过关键词查找到的主题相关信息是否匹配,匹配判断方法可通过关键词匹配度进行判断;
所述信息展示模块用于通过计算机设备实时展示主题相关信息和主题相关文物。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于:所述主题追踪模块包括人机交互模块、信息追踪模块、追踪预警模块和主题引导模块;
所述人机交互模块用于通过虚拟AI人物与操作者人机对话,人机对话通过语音转换器转换成文字,并通过触屏感应器感应触屏的点击或拖动;
所述信息追踪模块用于通过关键词持续追踪主题展馆虚拟仿真系统中的信息是否偏离主题关键词;
所述追踪预警模块用于在信息追踪显示主题关键词偏离时,通过语音播报器发出语音提醒;
所述主题引导模块用于通过虚拟AI人物引导操作者点击主题相关的信息页面。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于:所述主题展示端包括主题展示模块、虚拟交互模块和展示自追踪模块;
所述主题展示模块包括主题展示单元和信息互通模块;
所述主题展示单元用于通过计算机设备将关键词检索到的主题相关信息展示在主题展馆虚拟仿真的系统页面上;
所述信息互通模块用于通过大数据将网络上的信息相互关连,可通过百度或浏览器检索主题相关信息。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于:所述虚拟交互模块包括虚拟仿真模块、触屏控制模块和文物显示模块;
所述虚拟仿真模块用于通过创建虚拟环境展示主题展馆中相关的主题信息和主题相关文物;
所述触屏控制模块用于通过智能触屏技术感应操作者点击或拖动痕迹;
所述文物显示模块用于通过操作者智能触屏后的对应位置,展示主题相关文物的多角度状态。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于:所述展示自追踪模块包括展示检测模块和展示预警模块;
所述展示检测模块用于通过操作者的拖动距离计算主题文物的展示角度,计算步骤如下:
步骤1:设定虚拟环境中的基础中心点为原点,建立坐标系,由计算公式得出触屏移动距离:
其中,α为触屏移动距离与X轴正方向的夹角,θ为触屏移动距离与Y轴正方向的夹角,A为主题文物高度,Δx为主题文物在X轴方向上的矢量,Δy为主题文物在Y轴方向上的矢量;
步骤2:将计算得到主题文物角度移动的Δx和Δy与触屏移动距离进行比对,标准位移数值设定为O和M,若Δx‑O≥1以及Δy‑M≥1,则判断主题文物移动的角度出现异常,若否,则判断主题文物移动的角度正常;
所述展示预警模块用于在计算出主题文物的展示角度出现异常时,上报主题展馆虚拟仿真的系统,并发出语音警报。
8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于:所述异常纠正端包括异常确定模块、触屏检测模块、误差计算模块和纠正监测模块;
所述异常确定模块包括异常确定单元;
所述异常确定单元用于二次确定主题文物的展示角度是否出现异常;
所述触屏检测模块包括角度比对模块;
所述角度比对模块用于比对操作者的触屏移动角度与主题文物的展示角度。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于:所述误差计算模块用于计算主题文物的展示角度与触屏移动角度的偏离差值,计算公式如下:
步骤Ⅰ:当触屏移动角度与主题文物的展示角度出现差值时,计算角度偏离差值,偏离量ΔM分别表示为:
ΔM=ΔXcosα+ΔYsinα
ΔM=‑ΔXcos(180°‑α)+ΔYsin(180°‑α)
其中,α为主题文物的角度方位角,ΔX为主题文物X轴方向上的矢量,ΔY为主题文物Y轴方向上的矢量;
步骤Ⅱ:记录偏离量ΔM,并根据ΔM数值对主题文物的偏离差值实现纠正;
所述纠正监测模块包括纠正自追踪模块和展馆信息记录模块;
所述纠正自追踪模块用于通过摄像头实时监测主题文物的展示角度是否与触屏移动角度一致;
所述展馆信息记录模块用于通过数据记录仪统计主题展馆的点击率和主题文物的展示浏览信息。
10.根据权利要求1‑9任意一条所述的一种基于数字孪生的主题展馆虚拟仿真的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:配置主题展馆远端控制区域服务器IP地址信息;
步骤二:进入主题定义端,定义主题后,确定主题关键词,通过关键词查找符合主题的信息,多方面展示主题,实时监测主题展馆是否偏离主题,若主题展馆的展示信息偏离主题时,则引导话题与主题相关联,并发出语音警报提醒主题偏离;
步骤三:若主题展馆的展示信息正常,则进入主题展示端,并通过虚拟交互模块对展馆中与主题相关的文物进行多角度展示,实时自追踪文物展示状态,判断主题相关文物的展示是否出现异常;
步骤四:进入异常纠正端,确定主题相关文物的展示是否出现异常,若无异常,则实时监测主题展馆的展示状态,并实时记录展馆信息的点击率,若出现异常,则计算展馆文物与触屏移动角度的偏离差值,根据偏离差值自动纠正,并实时监测纠正后的展示角度。

说明书全文

一种基于数字孪生的主题展馆虚拟仿真的方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及数字孪生技术领域,特别涉及一种基于数字孪生的主题展馆虚拟仿真的方法及系统。

背景技术

[0002] 数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新以及运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度以及多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程,数字孪生是一种超越现实的概念,可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统,虚拟仿真是一种利用计算机技术进行模拟和模拟的过程。它通过创建虚拟环境,将实际的物理世界或特定的情境进行数字化表示,从而使用户能够在虚拟现实中体验和参与其中,随着科学技术的快速发展,数字孪生应用的也越来越广泛,特别是针对主体展馆线上系统运行时需要用到基于数字孪生的主体展馆虚拟仿真方法来实现。
[0003] 目前,由于线上主题展馆需要围绕相关主题进行宣传和展示,需要进行主题宣传和快速检索出主题相关的信息和文物,但是主题检索过程复杂,无法多方面展示主题,在展示过程中容易出现主题偏离的情况,导致主题展馆的展示效果较弱;
[0004] 主题展馆在通过虚拟仿真进行主题相关信息和主题相关文物进行展示时,通常采用人机交互的方式对主题文物进行多度展示,多角度展示主题文物时,通常采用智能触屏的方式进行展示,但是智能触屏的移动角度和主题文物的展示角度容易存在偏离,导致主题展馆的展示状态容易出现反应迟钝的情况,无法快速且准确地同步触屏移动角度;
[0005] 主题展馆通过智能触屏调整的主题文物出现角度偏离时,无法及时对主题文物展示时偏离的角度实现自动纠正,同时无法实时监测纠正后的主题文物的展示角度是否出现异常,影响主题展馆虚拟仿真的准确性。
[0006] 因此,现提出一种新型的基于数字孪生的主题展馆虚拟仿真的方法及系统解决上述问题。

发明内容

[0007] 本发明的主要目的在于提供一种基于数字孪生的主题展馆虚拟仿真的方法及系统,以解决上述背景中提出的问题。
[0008] 为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:一种基于数字孪生的主题展馆虚拟仿真的方法及系统,包括主题定义端、主题展示端和异常纠正端,所述主题定义端、主题展示端和异常纠正端共同连接有语音播报模
[0009] 所述主题定位端用于定义展馆主题名称,名称确定后,通过计算机设备检索主题相关的历史信息及文物,并将检索到的相关历史信息和文物相对应,使得主题展馆能够多方面展示主题,并在主题展馆展示时通过人机交互,对语音转换后的文字进行关键词识别,实时监测主题展馆是否偏离主题,并在人机交互偏离主题时自动引导话题与主题实现关联;
[0010] 所述主题展示端用于在主题展示过程中通过触屏点击或拖动,使得主题展馆的相关文物更清晰直观地进行展示,并在文物多角度调整时实时自追踪文物的展示状态,判断主体相关文物的展示是否出现异常;
[0011] 所述异常纠正端用于通过计算展馆文物与触屏移动角度的偏离差值实现自动纠正,并实时监测纠正后的展馆文物的展示角度;
[0012] 所述语音播报模块用于通过语音播报器发出语音警报,并通过计时器对语音警报器进行十五秒倒计时操作,十五秒倒计时结束,语音警报器自动关闭,实现语音警报自动关闭的操作。
[0013] 所述主题定义端包括主题定位模块、信息获取模块和主题追踪模块;
[0014] 所述主题定位模块包括主题定义单元和关键词查找单元;
[0015] 所述主题定义单元用于通过关键词定义主题名称,关键词包括词语、词语组合、成语、短句或歇后语中的一种或多种组合;
[0016] 所述关键词查找单元用于通过主题名称中的关键词查找主题相关信息。
[0017] 所述信息获取模块包括信息识别模块和信息展示模块;
[0018] 所述信息识别模块用于通过大数据设备识别通过关键词查找到的主题相关信息是否匹配,匹配判断方法可通过关键词匹配度进行判断;
[0019] 所述信息展示模块用于通过计算机设备实时展示主题相关信息和主题相关文物。
[0020] 所述主题追踪模块包括人机交互模块、信息追踪模块、追踪预警模块和主题引导模块;
[0021] 所述人机交互模块用于通过虚拟AI人物与操作者人机对话,人机对话通过语音转换器转换成文字,并通过触屏感应器感应触屏的点击或拖动;
[0022] 所述信息追踪模块用于通过关键词持续追踪主题展馆虚拟仿真系统中的信息是否偏离主题关键词;
[0023] 所述追踪预警模块用于在信息追踪显示主题关键词偏离时,通过语音播报器发出语音提醒;
[0024] 所述主题引导模块用于通过虚拟AI人物引导操作者点击主题相关的信息页面。
[0025] 所述主题展示端包括主题展示模块、虚拟交互模块和展示自追踪模块;
[0026] 所述主题展示模块包括主题展示单元和信息互通模块;
[0027] 所述主题展示单元用于通过计算机设备将关键词检索到的主题相关信息展示在主题展馆虚拟仿真的系统页面上;
[0028] 所述信息互通模块用于通过大数据将网络上的信息相互关连,可通过百度或浏览器检索主题相关信息。
[0029] 所述虚拟交互模块包括虚拟仿真模块、触屏控制模块和文物显示模块;
[0030] 所述虚拟仿真模块用于通过创建虚拟环境展示主题展馆中相关的主题信息和主题相关文物;
[0031] 所述触屏控制模块用于通过智能触屏技术感应操作者点击或拖动痕迹;
[0032] 所述文物显示模块用于通过操作者智能触屏后的对应位置,展示主题相关文物的多角度状态。
[0033] 所述展示自追踪模块包括展示检测模块和展示预警模块;
[0034] 所述展示检测模块用于通过操作者的拖动距离计算主题文物的展示角度,计算步骤如下:
[0035] 步骤1:设定虚拟环境中的基础中心点为原点,建立坐标系,由计算公式得出触屏移动距离:
[0036]
[0037]
[0038] 其中,α为触屏移动距离与X轴正方向的夹角,θ为触屏移动距离与Y轴正方向的夹角,A为主题文物高度,Δx为主题文物在X轴方向上的矢量,Δy为主题文物在Y轴方向上的矢量;
[0039] 步骤2:将计算得到主题文物角度移动的Δx和Δy与触屏移动距离进行比对,标准位移数值设定为O和M,若Δx‑O≥1以及Δy‑M≥1,则判断主题文物移动的角度出现异常,若否,则判断主题文物移动的角度正常;
[0040] 所述展示预警模块用于在计算出主题文物的展示角度出现异常时,上报主题展馆虚拟仿真的系统,并发出语音警报。
[0041] 所述异常纠正端包括异常确定模块、触屏检测模块、误差计算模块和纠正监测模块;
[0042] 所述异常确定模块包括异常确定单元;
[0043] 所述异常确定单元用于二次确定主题文物的展示角度是否出现异常;
[0044] 所述触屏检测模块包括角度比对模块;
[0045] 所述角度比对模块用于比对操作者的触屏移动角度与主题文物的展示角度。
[0046] 所述误差计算模块用于计算主题文物的展示角度与触屏移动角度的偏离差值,计算公式如下:
[0047] 步骤Ⅰ:当触屏移动角度与主题文物的展示角度出现差值时,计算角度偏离差值,偏离量ΔM分别表示为:
[0048] ΔM=ΔXcosα+ΔYsinα
[0049] ΔM=‑ΔXcos(180°‑α)+ΔYsin(180°‑α)
[0050] 其中,α为主题文物的角度方位角,ΔX为主题文物X轴方向上的矢量,ΔY为主题文物Y轴方向上的矢量;
[0051] 步骤Ⅱ:记录偏离量ΔM,并根据ΔM数值对主题文物的偏离差值实现纠正;
[0052] 所述纠正监测模块包括纠正自追踪模块和展馆信息记录模块;
[0053] 所述纠正自追踪模块用于通过摄像头实时监测主题文物的展示角度是否与触屏移动角度一致;
[0054] 所述展馆信息记录模块用于通过数据记录仪统计主题展馆的点击率和主题文物的展示浏览信息。
[0055] 一种基于数字孪生的主题展馆虚拟仿真的方法,包括以下步骤:
[0056] 步骤一:配置主题展馆远端控制区域服务器IP地址信息;
[0057] 步骤二:进入主题定义端,定义主题后,确定主题关键词,通过关键词查找符合主题的信息,多方面展示主题,实时监测主题展馆是否偏离主题,若主题展馆的展示信息偏离主题时,则引导话题与主题相关联,并发出语音警报提醒主题偏离;
[0058] 步骤三:若主题展馆的展示信息正常,则进入主题展示端,并通过虚拟交互模块对展馆中与主题相关的文物进行多角度展示,实时自追踪文物展示状态,判断主题相关文物的展示是否出现异常;
[0059] 步骤四:进入异常纠正端,确定主题相关文物的展示是否出现异常,若无异常,则实时监测主题展馆的展示状态,并实时记录展馆信息的点击率,若出现异常,则计算展馆文物与触屏移动角度的偏离差值,根据偏离差值自动纠正,并实时监测纠正后的展示角度。
[0060] 本发明具有如下有益效果:
[0061] 1.本发明中,通过设置主题定义端,在定义展馆主题名称后,通过计算机设备检索主题相关的历史信息及文物,主题检索过程简单,并将检索到的相关历史信息和文物相对应,使得主题展馆能够多方面展示主题,且通过人机交互,对语音转换后的文字进行关键词识别,实时监测主题展馆是否偏离主题,避免在展示过程中出现主题偏离的情况,使得主题展馆的展示效果增强。
[0062] 2.本发明中,通过设置主题展示端,在主题展示过程中通过触屏点击或拖动系统页面,使得主题展馆的相关文物更清晰直观地进行展示,并在文物多角度调整时实时自追踪文物的展示状态,判断智能触屏的移动角度和主题文物的展示角度是否出现偏离,能够快速且准确地同步触屏移动角度,同时减少主题展馆的展示状态容易出现反应迟钝的情况。
[0063] 3.本发明中,通过设置异常纠正端,在智能触屏调整的主题文物出现角度偏离时,通过计算展馆文物与触屏移动角度的偏离差值实现自动纠正,能够及时对主题文物展示时偏离的角度实现自动纠正,同时通过摄像头实时监测主题文物的展示角度是否与触屏移动角度一致,继续监测纠正后的主题文物的展示角度是否出现异常,增加主题展馆虚拟仿真的准确性。附图说明
[0064] 图1为本发明一种基于数字孪生的主题展馆虚拟仿真系统的整体系统架构示意图;
[0065] 图2为本发明一种基于数字孪生的主题展馆虚拟仿真系统的主题定义端的构架示意图;
[0066] 图3为本发明一种基于数字孪生的主题展馆虚拟仿真系统的主题展示端的构架示意图;
[0067] 图4为本发明一种基于数字孪生的主题展馆虚拟仿真系统的异常纠正端的构架示意图;
[0068] 图5为本发明一种基于数字孪生的主题展馆虚拟仿真的方法的整体流程构架示意图。

具体实施方式

[0069] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
[0070] 实施例
[0071] 请参照图1‑2所示:一种基于数字孪生的主题展馆虚拟仿真系统,包括主题定义端、主题展示端和异常纠正端,主题定义端、主题展示端和异常纠正端共同连接有语音播报模块;
[0072] 主题定位端用于定义展馆主题名称,名称确定后,通过计算机设备检索主题相关的历史信息及文物,并将检索到的相关历史信息和文物相对应,使得主题展馆能够多方面展示主题,并在主题展馆展示时通过人机交互,对语音转换后的文字进行关键词识别,实时监测主题展馆是否偏离主题,并在人机交互偏离主题时自动引导话题与主题实现关联;
[0073] 主题展示端用于在主题展示过程中通过触屏点击或拖动,使得主题展馆的相关文物更清晰直观地进行展示,并在文物多角度调整时实时自追踪文物的展示状态,判断主体相关文物的展示是否出现异常;
[0074] 异常纠正端用于通过计算展馆文物与触屏移动角度的偏离差值实现自动纠正,并实时监测纠正后的展馆文物的展示角度;
[0075] 语音播报模块用于通过语音播报器发出语音警报,并通过计时器对语音警报器进行十五秒倒计时操作,十五秒倒计时结束,语音警报器自动关闭,实现语音警报自动关闭的操作。
[0076] 主题定义端包括主题定位模块、信息获取模块和主题追踪模块;
[0077] 主题定位模块包括主题定义单元和关键词查找单元;
[0078] 主题定义单元用于通过关键词定义主题名称,关键词包括词语、词语组合、成语、短句或歇后语中的一种或多种组合;
[0079] 关键词查找单元用于通过主题名称中的关键词查找主题相关信息。
[0080] 信息获取模块包括信息识别模块和信息展示模块;
[0081] 信息识别模块用于通过大数据设备识别通过关键词查找到的主题相关信息是否匹配,匹配判断方法可通过关键词匹配度进行判断;
[0082] 信息展示模块用于通过计算机设备实时展示主题相关信息和主题相关文物。
[0083] 主题追踪模块包括人机交互模块、信息追踪模块、追踪预警模块和主题引导模块;
[0084] 人机交互模块用于通过虚拟AI人物与操作者人机对话,人机对话通过语音转换器转换成文字,并通过触屏感应器感应触屏的点击或拖动;
[0085] 信息追踪模块用于通过关键词持续追踪主题展馆虚拟仿真系统中的信息是否偏离主题关键词;
[0086] 追踪预警模块用于在信息追踪显示主题关键词偏离时,通过语音播报器发出语音提醒;
[0087] 主题引导模块用于通过虚拟AI人物引导操作者点击主题相关的信息页面。
[0088] 在定义展馆主题名称后,通过计算机设备检索主题相关的历史信息及文物,主题检索过程简单,并将检索到的相关历史信息和文物相对应,使得主题展馆能够多方面展示主题,且通过人机交互,对语音转换后的文字进行关键词识别,实时监测主题展馆是否偏离主题,避免在展示过程中出现主题偏离的情况,使得主题展馆的展示效果增强。
[0089] 实施例二
[0090] 请参照图3所示:一种基于数字孪生的主题展馆虚拟仿真系统,包括主题定义端、主题展示端和异常纠正端,主题定义端、主题展示端和异常纠正端共同连接有语音播报模块;
[0091] 主题定位端用于定义展馆主题名称,名称确定后,通过计算机设备检索主题相关的历史信息及文物,并将检索到的相关历史信息和文物相对应,使得主题展馆能够多方面展示主题,并在主题展馆展示时通过人机交互,对语音转换后的文字进行关键词识别,实时监测主题展馆是否偏离主题,并在人机交互偏离主题时自动引导话题与主题实现关联;
[0092] 主题展示端用于在主题展示过程中通过触屏点击或拖动,使得主题展馆的相关文物更清晰直观地进行展示,并在文物多角度调整时实时自追踪文物的展示状态,判断主体相关文物的展示是否出现异常;
[0093] 异常纠正端用于通过计算展馆文物与触屏移动角度的偏离差值实现自动纠正,并实时监测纠正后的展馆文物的展示角度;
[0094] 语音播报模块用于通过语音播报器发出语音警报,并通过计时器对语音警报器进行十五秒倒计时操作,十五秒倒计时结束,语音警报器自动关闭,实现语音警报自动关闭的操作。
[0095] 主题展示端包括主题展示模块、虚拟交互模块和展示自追踪模块;
[0096] 主题展示模块包括主题展示单元和信息互通模块;
[0097] 主题展示单元用于通过计算机设备将关键词检索到的主题相关信息展示在主题展馆虚拟仿真的系统页面上;
[0098] 信息互通模块用于通过大数据将网络上的信息相互关连,可通过百度或浏览器检索主题相关信息。
[0099] 虚拟交互模块包括虚拟仿真模块、触屏控制模块和文物显示模块;
[0100] 虚拟仿真模块用于通过创建虚拟环境展示主题展馆中相关的主题信息和主题相关文物;
[0101] 触屏控制模块用于通过智能触屏技术感应操作者点击或拖动痕迹;
[0102] 文物显示模块用于通过操作者智能触屏后的对应位置,展示主题相关文物的多角度状态。
[0103] 展示自追踪模块包括展示检测模块和展示预警模块;
[0104] 展示检测模块用于通过操作者的拖动距离计算主题文物的展示角度,计算步骤如下:
[0105] 步骤1:设定虚拟环境中的基础中心点为原点,建立坐标系,由计算公式得出触屏移动距离:
[0106]
[0107]
[0108] 其中,α为触屏移动距离与X轴正方向的夹角,θ为触屏移动距离与Y轴正方向的夹角,A为主题文物高度,Δx为主题文物在X轴方向上的矢量,Δy为主题文物在Y轴方向上的矢量;
[0109] 步骤2:将计算得到主题文物角度移动的Δx和Δy与触屏移动距离进行比对,标准位移数值设定为O和M,若Δx‑O≥1以及Δy‑M≥1,则判断主题文物移动的角度出现异常,若否,则判断主题文物移动的角度正常;
[0110] 展示预警模块用于在计算出主题文物的展示角度出现异常时,上报主题展馆虚拟仿真的系统,并发出语音警报。
[0111] 在主题展示过程中通过触屏点击或拖动系统页面,使得主题展馆的相关文物更清晰直观地进行展示,并在文物多角度调整时实时自追踪文物的展示状态,判断智能触屏的移动角度和主题文物的展示角度是否出现偏离,能够快速且准确地同步触屏移动角度,同时减少主题展馆的展示状态容易出现反应迟钝的情况。
[0112] 实施例三
[0113] 请参照图4所示:一种基于数字孪生的主题展馆虚拟仿真系统,包括主题定义端、主题展示端和异常纠正端,主题定义端、主题展示端和异常纠正端共同连接有语音播报模块;
[0114] 主题定位端用于定义展馆主题名称,名称确定后,通过计算机设备检索主题相关的历史信息及文物,并将检索到的相关历史信息和文物相对应,使得主题展馆能够多方面展示主题,并在主题展馆展示时通过人机交互,对语音转换后的文字进行关键词识别,实时监测主题展馆是否偏离主题,并在人机交互偏离主题时自动引导话题与主题实现关联;
[0115] 主题展示端用于在主题展示过程中通过触屏点击或拖动,使得主题展馆的相关文物更清晰直观地进行展示,并在文物多角度调整时实时自追踪文物的展示状态,判断主体相关文物的展示是否出现异常;
[0116] 异常纠正端用于通过计算展馆文物与触屏移动角度的偏离差值实现自动纠正,并实时监测纠正后的展馆文物的展示角度;
[0117] 语音播报模块用于通过语音播报器发出语音警报,并通过计时器对语音警报器进行十五秒倒计时操作,十五秒倒计时结束,语音警报器自动关闭,实现语音警报自动关闭的操作。
[0118] 异常纠正端包括异常确定模块、触屏检测模块、误差计算模块和纠正监测模块;
[0119] 异常确定模块包括异常确定单元;
[0120] 异常确定单元用于二次确定主题文物的展示角度是否出现异常;
[0121] 触屏检测模块包括角度比对模块;
[0122] 角度比对模块用于比对操作者的触屏移动角度与主题文物的展示角度。
[0123] 误差计算模块用于计算主题文物的展示角度与触屏移动角度的偏离差值,计算公式如下:
[0124] 步骤Ⅰ:当触屏移动角度与主题文物的展示角度出现差值时,计算角度偏离差值,偏离量ΔM分别表示为:
[0125] ΔM=ΔXcosα+ΔYsinα
[0126] ΔM=‑ΔXcos(180°‑α)+ΔYsin(180°‑α)
[0127] 其中,α为主题文物的角度方位角,ΔX为主题文物X轴方向上的矢量,ΔY为主题文物Y轴方向上的矢量;
[0128] 步骤Ⅱ:记录偏离量ΔM,并根据ΔM数值对主题文物的偏离差值实现纠正;
[0129] 纠正监测模块包括纠正自追踪模块和展馆信息记录模块;
[0130] 纠正自追踪模块用于通过摄像头实时监测主题文物的展示角度是否与触屏移动角度一致;
[0131] 展馆信息记录模块用于通过数据记录仪统计主题展馆的点击率和主题文物的展示浏览信息。
[0132] 在智能触屏调整的主题文物出现角度偏离时,通过计算展馆文物与触屏移动角度的偏离差值实现自动纠正,能够及时对主题文物展示时偏离的角度实现自动纠正,同时通过摄像头实时监测主题文物的展示角度是否与触屏移动角度一致,继续监测纠正后的主题文物的展示角度是否出现异常,增加主题展馆虚拟仿真的准确性。
[0133] 本发明中,一种基于数字孪生的主题展馆虚拟仿真的方法及系统,本系统在操作时,首先定义展馆主题名称,名称确定后,通过计算机设备检索主题相关的历史信息及文物,并将检索到的相关历史信息和文物相对应,使得主题展馆能够多方面展示主题,并在主题展馆展示时通过人机交互,对语音转换后的文字进行关键词识别,实时监测主题展馆是否偏离主题,并在人机交互偏离主题时自动引导话题与主题实现关联,在定义展馆主题名称后,通过计算机设备检索主题相关的历史信息及文物,主题检索过程简单,并将检索到的相关历史信息和文物相对应,使得主题展馆能够多方面展示主题,且通过人机交互,对语音转换后的文字进行关键词识别,实时监测主题展馆是否偏离主题,避免在展示过程中出现主题偏离的情况,使得主题展馆的展示效果增强;在主题展示过程中通过触屏点击或拖动系统页面,使得主题展馆的相关文物更清晰直观地进行展示,并在文物多角度调整时实时自追踪文物的展示状态,判断智能触屏的移动角度和主题文物的展示角度是否出现偏离,能够快速且准确地同步触屏移动角度,同时减少主题展馆的展示状态容易出现反应迟钝的情况;在智能触屏调整的主题文物出现角度偏离时,通过计算展馆文物与触屏移动角度的偏离差值实现自动纠正,能够及时对主题文物展示时偏离的角度实现自动纠正,同时通过摄像头实时监测主题文物的展示角度是否与触屏移动角度一致,继续监测纠正后的主题文物的展示角度是否出现异常,增加主题展馆虚拟仿真的准确性,通过语音播报器发出语音警报,并通过计时器对语音警报器进行十五秒倒计时操作,十五秒倒计时结束,语音警报器自动关闭,实现语音警报自动关闭的操作。整个系统智能化强,数据处理速率高,实用性强。
[0134] 请参照图5所示:一种基于数字孪生的主题展馆虚拟仿真的方法,包括以下步骤:
[0135] 步骤一:配置主题展馆远端控制区域服务器IP地址信息;
[0136] 步骤二:进入主题定义端,定义主题后,确定主题关键词,通过关键词查找符合主题的信息,多方面展示主题,实时监测主题展馆是否偏离主题,若主题展馆的展示信息偏离主题时,则引导话题与主题相关联,并发出语音警报提醒主题偏离;
[0137] 步骤三:若主题展馆的展示信息正常,则进入主题展示端,并通过虚拟交互模块对展馆中与主题相关的文物进行多角度展示,实时自追踪文物展示状态,判断主题相关文物的展示是否出现异常;
[0138] 步骤四:进入异常纠正端,确定主题相关文物的展示是否出现异常,若无异常,则实时监测主题展馆的展示状态,并实时记录展馆信息的点击率,若出现异常,则计算展馆文物与触屏移动角度的偏离差值,根据偏离差值自动纠正,并实时监测纠正后的展示角度。
[0139] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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