(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210693509.3 (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 上海仪电 （集团） 有限公司中央研究 院 地址 200233 上海市徐汇区虹漕 路39号4号 楼6层 (72)发明人 孙瑜　 (74)专利代理 机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 312 25 专利代理师 杨宏泰 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06T 7/40(2017.01) G06T 7/70(2017.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种基于Godot的园区数字孪生建筑模型构 建方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于Godot的园区数字孪生 建筑模型构建方法， 该方法包括以下步骤： 步骤 1： 构建建筑信息存储节点InfoNode， 用以存储对 应建筑和对应楼层的相关信息； 步骤2： 构建建筑 的外部结构生成节点Faca deGenerator与内部结 构生成节点InnerGenerator； 步骤3： 构建 纹理生 成节点并基于纹理生成节点构建可复用的建筑 纹理库； 步骤4： 获取园区建筑平面图像中各个建 筑的位置信息与形状信息； 步骤5： 获取各建筑的 基本信息， 并为各个楼宇添加建筑信息存储节点 存储园区各建筑的基本信息， 以方便后续开发； 步骤6： 构建颗粒度为楼宇的可用于智慧园区数 字孪生应用二次开发的园区模型。 与现有技术相 比， 本发明具有缩短开发周期、 减少开发成本以 及推进智慧园区的数字化进程 等优点。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115221580 A 2022.10.21 CN 115221580 A 1.一种基于Godot的园区数字孪生建筑模型构建方法， 其特征在于， 该方法包括以下步 骤： 步骤1： 构建 建筑信息存 储节点InfoNode， 用以存 储对应建筑和对应楼层的相关信息； 步骤2： 构建建筑的外部结构生成节点FacadeGenerator与内部结构生成节点 InnerGenerator； 步骤3： 构建纹 理生成节点并基于纹 理生成节点构建可复用的建筑纹 理库； 步骤4： 获取园区建筑平面图像中各个建筑的位置信息与形状信息； 步骤5： 获取各建筑的基本信息， 并为各个楼宇添加建筑信 息存储节点存储园区各建筑 的基本信息； 步骤6： 构建颗粒度为楼宇的可用于智慧园区数字 孪生应用二次开发的园区模型。 2.根据权利要求1所述的一种基于Godot的园区数字孪生建筑模型构建方法， 其特征在 于， 所述的步骤1中， 基于Godot引擎的N ode节点构建 建筑信息存 储节点InfoNode。 3.根据权利要求1所述的一种基于Godot的园区数字孪生建筑模型构建方法， 其特征在 于， 所述的步骤2中， 基于Godot引擎的Spatial、 ArrayMesh和SpatialMaterial节点结合园 区建筑生 成算法分别构建建筑的外部结构生成节 点FacadeGenerator与内部结构生 成节点 InnerGenerator。 4.根据权利要求1所述的一种基于Godot的园区数字孪生建筑模型构建方法， 其特征在 于， 所述的步骤3中， 构建纹理生成节点并基于纹理生成节 点构建可复用的建筑纹理库地过 程具体为： 基于Godot引擎的SpatialMaterial和Texture节点通过配置可调整参数构建符合项目 需求的建筑纹理mat， 并保持纹理在水平方向上无损拉伸， 以得到可复用的建筑纹理库， 所 述的可调整参数包括纹 理贴图、 Albedo、 Dif fus、 Reflecti on和Shader。 5.根据权利要求4所述的一种基于Godot的园区数字孪生建筑模型构建方法， 其特征在 于， 所述的纹理生成节点包括外立面纹理生成节点与建筑内部纹理生成节点， 所述的可复 用的建筑纹理库包括可复用的建筑外立面纹理库和可复用的建筑内部纹理库， 且基于外立 面纹理生成节点构建可复用的建筑纹理库， 基于建筑内部纹理生成节点构建可复用的建筑 内部纹理库。 6.根据权利要求5所述的一种基于Godot的园区数字孪生建筑模型构建方法， 其特征在 于， 所述的步骤4中， 获取园区建筑平面图像中各个 建筑的位置信息和形状信息的过程具体 为： 绘制园区建筑平面图像， 采用矩形描述建筑位置信息， 或采用CAD图纸/BIM模型替代， 或基于机器识别获取纸质图纸上的建筑边缘， 优化后获得各个建筑的位置信息pos(x,y)与 形状信息rect[n]， 其中， x为建筑的x坐标， y为建筑的y坐标， n表 示n个顶点， 指的是数组内n 个顶点信息， 用以描述形状。 7.根据权利要求6所述的一种基于Godot的园区数字孪生建筑模型构建方法， 其特征在 于， 所述的步骤5中， 各建筑的基本信息包括建筑ID  bid、 楼层数floor、 层高h、 公司数以及 公司名称。 8.根据权利要求7所述的一种基于Godot的园区数字孪生建筑模型构建方法， 其特征在 于， 所述的步骤6中， 构建颗粒度为楼宇的可用于智慧园区数字孪生应用二次开发的园区模权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115221580 A 2型的过程具体为： 基于建筑的形状信 息与基本信 息采用外部结构生成节点生成三维楼层模型， 选取建筑 纹理库中的建筑纹理mat对三维楼层模型进行纹理贴图， 得到目标楼层虚拟模型 并挂载在Godot引 擎的Node节点下， 通过 读取建筑信息存储节点InfoNo de中的建筑ID  bid和楼层数floor， 构建出每幢楼的三维楼 层模型 其中， m为第m层， Pos(a,b,c)为 Vector3的三维向量， a＝0为x坐标， b＝0为y坐标， c＝h*m为高度， 采用园区建筑生 成算法动 态调整Godot引擎的S ceneTree结构， 构建颗粒度为楼宇的可用于智慧园区数字孪生应用二 次开发的园区模型 其中， p为建筑ID数量。 9.根据权利要求1所述的一种基于Godot的园区数字孪生建筑模型构建方法， 其特征在 于， 当构建楼层内级别的数字 孪生建筑模型时， 该 方法还包括以下步骤： 步骤7： 获取楼层内部墙体平面图像， 并确定楼层内部墙体平面图像 中所有墙体的位置 信息wallpos[q]， 其中， q表示有q个顶点的数组信息； 步骤8： 基于建筑内部结构生成节点InnerGenerator与建筑内部墙体的位置信息 wallpos[q]生成每个楼层的内部墙体模型 并构建二维坐标平面xO(bid,floor)y； 步骤9： 将每个楼层的内部墙体模型meshdetail(bid ,floor)与目标楼层虚拟模型 meshunit(bid,floor)通过建筑ID  bid与楼层floor对应连接， 获得至此园区内所有建筑的楼层 级别的可交 互模型以及与可交 互模型对应的三维坐标系 10.根据权利要求9所述的一种基于Godot 的园区数字孪生建筑模型构建方法， 其特征 在于， 所述的步骤9中， 三维坐标系 用以实现建筑的传感器通过三维坐标系 快速在智慧园区数字 孪生应用中构建。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115221580 A 3