1.本发明涉及三维技术领域，具体为一种基于混合现实的虚拟三维模型自适应形变算法。
背景技术：2.在建筑、设备生产、运营设计阶段，需要根据不同的设备的型号、体积、特殊结构等进行虚拟三维设计，通过虚拟与显示的结合，对多种场景内的多个设备的布局产生最优解，以达到效率利用和使用度最大化，为提高设计效率，帮助设计人员在建筑与设备错综复杂的结构之间寻求最优解，所以就需要一种基于混合现实的虚拟三维模型自适应形变算法。
技术实现要素：3.本发明的目的在于提供一种基于混合现实的虚拟三维模型自适应形变算法；
4.本发明是这样实现的，本发明提供一种基于混合现实的虚拟三维模型自适应形变算法；具体包括算法模块、vr模块、数据库模块、3d模型模块和用户界面模块，其中所述的3d模型模块包括cad模块和与cad模块连接进行三维渲染的3d软件模块。
5.进一步，其中所述的cad模块包括图形坐标处理、图形边线确认、图形拼和和形成三维实体，其中3d软件模块包括实体图导入和贴图渲染，再进行实体化处理，最后形成三维实体模型。
6.具体按以下步骤执行；
7.s1:首先通过用户界面模块进行设置系统运行的参数，并通过3d模型模块进行选择布置场景和设备型号，并将设备型号列表展示；
8.s2:初始化设备布置方案种群；
9.s3:进行执行算法，将算法分为自然阶段和人工阶段,算法的自然阶段在算法模块内执行选择交叉和变异；
10.s4:满足算法的人工设置的条件,则算法进入人工阶段，在虚拟施工环境下,可视化设备布置方案,并对方案进行评价,对可以改进的个体提出改善建议,以产生更优的个体；
11.s5:生成最优方案的布置报告和cad布置图纸。
12.进一步，在步骤s3中，将设备安置总费用最小值设为目标函数,建立施工设备布置模型，设有m台设备需要布置(m》1)，则目标函数如式(1)；
[0013][0014]
其中，wij(k)表示第k种布局方案中,设备i与设备j间的单位距离物料运输费用；dij(k)表示第k种布局方案中,设备i与设备j间的距离；cj(k)表示第k种布局方案中,设备j所需的固定费用。
[0015]
进一步，引入/人工参与适应度值se0和/最大自然进化代数gen0两个参数,人工参
与条件判断具体如下步骤：
[0016]s4.1
:种群中平均适应度值sa是否大se,大于则转步骤s3,否则转步骤s2；
[0017]s4.2
:判断步骤s2自然进化代数gen是否大于gen,大于则转步骤s3,否则转步骤s4；
[0018]s4.3
:进入算法的人工阶段,gen＝0，
[0019]s4.4
:进入算法的自然阶段,gen＝gen+1。
[0020]
进一步，在步骤s5中，进入vr环境中,设计人员可以判断是否产生了最优方案,有则算法终止,否则调整个体方案的适应度值,并剔除不符合设计要求的个体方案。
[0021]
进一步，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被主控制器执行时实现如上述中任一项所述的方法。
[0022]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0023]
本发明增设了人工阶段，在人工设置的条件中再进行算法演算，大大节省了算法从自设定的开端进行循环反复的常规程序，大大节省了时间，并且增加了的人工可定制性，能更精确的执行人工设计的框架和想法，使计算结果更加准确。综上，本发明节省了计算时间，提高了算法的准确度和计算效率。
附图说明
[0024]
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0025]
图1是本发明的方法过程示意图。
具体实施方式
[0026]
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
[0027]
请参阅图1，一种基于混合现实的虚拟三维模型自适应形变算法，具体包括算法模块、vr模块、数据库模块、3d模型模块和用户界面模块，其中所述的3d模型模块包括cad模块和与cad模块连接进行三维渲染的3d软件模块。
[0028]
本实施例中，其中所述的cad模块包括图形坐标处理、图形边线确认、图形拼和和形成三维实体，其中3d软件模块包括实体图导入和贴图渲染，再进行实体化处理，最后形成三维实体模型。
[0029]
具体按以下步骤执行；
[0030]
s1:首先通过用户界面模块进行设置系统运行的参数，并通过3d模型模块进行选
择布置场景和设备型号，并将设备型号列表展示；
[0031]
s2:初始化设备布置方案种群；
[0032]
s3:进行执行算法，将算法分为自然阶段和人工阶段,算法的自然阶段在算法模块内执行选择交叉和变异；
[0033]
s4:满足算法的人工设置的条件,则算法进入人工阶段，在虚拟施工环境下,可视化设备布置方案,并对方案进行评价,对可以改进的个体提出改善建议,以产生更优的个体；
[0034]
s5:生成最优方案的布置报告和cad布置图纸。
[0035]
本实施例中，在步骤s3中，将设备安置总费用最小值设为目标函数,建立施工设备布置模型，设有m台设备需要布置(m》1)，则目标函数如式(1)；
[0036][0037]
其中，wij(k)表示第k种布局方案中,设备i与设备j间的单位距离物料运输费用；dij(k)表示第k种布局方案中,设备i与设备j间的距离；cj(k)表示第k种布局方案中,设备j所需的固定费用。
[0038]
本实施例中，引入/人工参与适应度值se0和/最大自然进化代数gen0两个参数,人工参与条件判断具体如下步骤：
[0039]s4.1
:种群中平均适应度值sa是否大se,大于则转步骤s3,否则转步骤s2；
[0040]s4.2
:判断步骤s2自然进化代数gen是否大于gen,大于则转步骤s3,否则转步骤s4；
[0041]s4.3
:进入算法的人工阶段,gen＝0，
[0042]s4.4
:进入算法的自然阶段,gen＝gen+1。
[0043]
本实施例中，在步骤s5中，进入vr环境中,设计人员可以判断是否产生了最优方案,有则算法终止,否则调整个体方案的适应度值,并剔除不符合设计要求的个体方案。
[0044]
本实施例中，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被主控制器执行时实现如上述中任一项所述的方法。
[0045]
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种基于混合现实的虚拟三维模型自适应形变算法，其特征在于，具体包括算法模块、vr模块、数据库模块、3d模型模块和用户界面模块，其中所述的3d模型模块包括cad模块和与cad模块连接进行三维渲染的3d软件模块。2.根据权利要求1所述的一种基于混合现实的虚拟三维模型自适应形变算法，其特征在于，其中所述的cad模块包括图形坐标处理、图形边线确认、图形拼和和形成三维实体，其中3d软件模块包括实体图导入和贴图渲染，再进行实体化处理，最后形成三维实体模型。3.一种基于混合现实的虚拟三维模型自适应形变算法，其特征在于，具体按以下步骤执行；s1:首先通过用户界面模块进行设置系统运行的参数，并通过3d模型模块进行选择布置场景和设备型号，并将设备型号列表展示；s2:初始化设备布置方案种群；s3:进行执行算法，将算法分为自然阶段和人工阶段,算法的自然阶段在算法模块内执行选择交叉和变异；s4:满足算法的人工设置的条件,则算法进入人工阶段，在虚拟施工环境下,可视化设备布置方案,并对方案进行评价,对可以改进的个体提出改善建议,以产生更优的个体；s5:生成最优方案的布置报告和cad布置图纸。4.根据权利要求3所述的一种基于混合现实的虚拟三维模型自适应形变算法，其特征在于，在步骤s3中，将设备安置总费用最小值设为目标函数,建立施工设备布置模型，设有m台设备需要布置(m>1)，则目标函数如式(1)；其中，wij(k)表示第k种布局方案中,设备i与设备j间的单位距离物料运输费用；dij(k)表示第k种布局方案中,设备i与设备j间的距离；cj(k)表示第k种布局方案中,设备j所需的固定费用。5.根据权利要求3所述的一种基于混合现实的虚拟三维模型自适应形变算法，其特征在于，引入/人工参与适应度值se0和/最大自然进化代数gen0两个参数,人工参与条件判断具体如下步骤：s
4.1
:种群中平均适应度值sa是否大se,大于则转步骤s3,否则转步骤s2；s
4.2
:判断步骤s2自然进化代数gen是否大于gen,大于则转步骤s3,否则转步骤s4；s
4.3
:进入算法的人工阶段,gen＝0，s
4.4
:进入算法的自然阶段,gen＝gen+1。6.根据权利要求3所述的一种基于混合现实的虚拟三维模型自适应形变算法，其特征在于，在步骤s5中，进入vr环境中,设计人员可以判断是否产生了最优方案,有则算法终止,否则调整个体方案的适应度值,并剔除不符合设计要求的个体方案。7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被主控制器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
技术总结本发明涉及信息处理技术领域，包括一种基于混合现实的虚拟三维模型自适应形变算法，首先通过用户界面模块进行设置系统运行的参数，并通过3D模型模块进行选择布置场景和设备型号，并将设备型号列表展示；初始化设备布置方案种群；再进行执行算法，将算法分为自然阶段和人工阶段,算法的自然阶段在算法模块内执行选择交叉和变异；满足算法的人工设置的条件,则算法进入人工阶段，在虚拟施工环境下,可视化设备布置方案,并对方案进行评价,对可以改进的个体提出改善建议,以产生更优的个体；最后生成最优方案的布置报告和CAD布置图纸。本发明能有效的提高计算精度，大大提高了计算效率，节约了时间。节约了时间。节约了时间。
技术研发人员：李光
受保护的技术使用者：深圳大学
技术研发日：2022.07.05
技术公布日：2022/11/1
