(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 202210993426.6 (22)申请日 2022.08.18 (71)申请人 山东港口陆海国际物流 集团有限公 司 地址 250014 山东省济南市经十路1 1001号 中国人寿大厦南楼 27层 (72)发明人 任蕾超　程凡华　万文博　曾慧婷　 王云华　陈安一　王宏唱　张英明　 彭玉栋　谭艳艳　 (74)专利代理 机构 青岛发思特专利商标代理有 限公司 37212 专利代理师 宫兆俭 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06T 15/00(2011.01)G06F 16/957(2019.01) G06F 16/901(2019.01) G06F 16/906(2019.01) G06F 16/904(2019.01) G06F 16/25(2019.01) G06F 3/0481(2022.01) G06V 20/40(2022.01) G06V 20/62(2022.01) G06Q 10/08(2012.01) G16Y 40/10(2020.01) (54)发明名称 基于3D可视化的智慧仓储交互系统及其方 法 (57)摘要 本发明涉及一种基于3D可视化的智慧仓储 交互系统及其方法， 属于智慧仓储技术领域。 本 发明包括如下模块： 3D可视化建模模块， 包括人 员、 作业车辆、 库区外场景、 库区内场景、 物联网 设备和货物模型； 物联网设备数据接口模块， 包 括温湿度传感器、 烟感报警器、 网络摄像头和消 防设备信息采集接口； 仓库管理数据库模块， 将 货物的id， 名称， 入库日期详细信息； 服务器和客 户端模块， 服务器模块实现数据库交互、 用户事 件处理、 物联网数据、 3D 文件存储； 在客户端模块 的浏览器中客户端实现3D场景显示和跳转、 循环 渲染和数据可视化； 出入库 操作识别提升了作业 的规范性， 实现了仓储管理中的安全管控。 本发 明可广泛运用于智慧仓储场合。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115272586 A 2022.11.01 CN 115272586 A 1.一种基于 3D可视化的智慧仓储交 互系统， 其特 征在于， 包括如下模块： 3D可视化建模模块， 包括人员、 作业车辆、 库区外场景、 库区内场景、 物联网设备和货物 模型； 物联网设备数据接口模块， 包括温湿度传感器、 烟感报 警器、 网络摄像头和消防设备信 息采集接口； 仓库管理数据库模块， 包括货物的id、 名称、 入库日期详细信息； 服务器和客户端模块， 服务器模块实现数据库交互、 用户事件处理、 物联网数据、 3D文 件存储； 在客户端模块的浏览器中客户端实现3D场景显示和跳转、 循环渲染和数据可视化。 2.根据权利要求1所述的基于3D可视化的智慧仓储交互系统， 其特征在于， 所述3D可视 化建模模块中， 用户通过第一人称视角， 选取离地面合适的高度， 用户通过点击场景中地 面， 来实现漫游， 通过判断用户点击的位置， 将摄像机视角进行跳转， 控制浏览视角在库区 场景漫游行 走， 实时切换查看整个园区以及不同库区、 库间内的3D画面。 3.根据权利要求1所述的基于3D可视化的智慧仓储交互系统， 其特征在于， 所述物联网 设备数据接口模块中， 3D模型和库内温湿度传感器、 监控摄像头、 烟感硬件设备对接， 通过 物联网实时查看各设备返回的相关数据信息； 与数据库对接， 模型内的库存信息与数据库 信息同步更新， 点击模型中的每个垛位或巧固架， 查看选中库存信息， 并获取消防应急物资 相关信息， 模型中实时显示。 4.根据权利要求1所述的基于3D可视化的智慧仓储交互系统， 其特征在于， 所述仓库管 理数据库模块中， 根据现实环境中摄像头分布的位置进行3D建模， 当用户在屏幕上点击对 应摄像头时， 通过使用摄像头的接口协 议， 实时浏览此时的监控影像； 用户通过鼠标操作旋 转至合适的浏览角度， 选取该位置上的摄像头进 行点击操作， 此时会生成弹窗页面， 页面内 容为当前真实环境中的实时监控影像， 用户在完成浏览操作后， 点击对应的退出按键即可 退出监控视频页面。 5.根据权利要求1所述的基于3D可视化的智慧仓储交互系统， 其特征在于， 所述服务器 和客户端模块中， 当员工需要对库位出入货物时， 先在服务器模块中提交出入库申请， 服务 器模块中实时对视频流进行识别， 当视频中的库位的货物增加或减少时， 在服务器模块中 会判断为该库位正在作业， 对已提交申请的出入库操作， 不做预警， 对没有提交的出入库， 在服务器模块中显示违规操作， 根据出入库识别并结合作业车辆的车牌号识别， 确定出入 库操作的作业车辆和人员， 实现仓储管理中的实时管控， 减少违规操作和货物出入库差错。 6.一种基于 3D可视化的智慧仓储交 互系统的方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1： 对库区内外通过实地考察， 使用Blender建模软件， 对仓库外场景、 仓库 内场景、 人 员、 作业车辆、 物联网设备和货物进 行同比例建模， 将制作完成的模型导出为glT F文件格式 供Three.js进行读取使用； S2： 在支持WebGL绘图协议的页面上构建Canvas元素， 所有的场景以Canvas为画布进行 图像渲染， 通过Java  Script获取页面上Canvas元 素中图像的上 下文； S3： 对各个3D模型进行渲染， 考虑到不同用户的网络速度不一致， 提 高三维园区引擎渲 染速度是一个必须考虑的事情； 此时需要将模型数据体积压缩， 使用模型构建渲染优化方 法， 让其快速响应并加载； S4： 数据库表结构的设计， 结合系统本身的特性对各种信息数据进行分类； 3D可视化的权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115272586 A 2智慧仓储交互系统将信息类型划分为这样几类： 存储货物的库存信息表， 记录货物的详细 信息， 包括货物的提单号、 报关单号、 品名、 规格型号、 件重、 入库时间信息； 仓库的信息表， 记录仓库详细信息， 包括仓库名称、 仓库性质、 库位数、 空 闲库位数和库位利用率信息； S5： 在系统中信息数据展示模块， 系统的数据分为普通的参数数据和三维模型数据， 所 以系统采用HTTP和WebSocket两种通信 方式进行数据的请求和响应， 对不同的数据负载执 行不同的处 理， 从而提高数据处 理效率； S6： 用户的交互操作通过点击检测技术实现， 在三维园区交互的过程中， 点击检测用于 明确哪个实体模型被鼠标点击， 实现场景交 互功能； S7： 将网络摄像头、 数据库、 温湿度传感器、 消防设备、 烟感报警器各物联网设备返回的 数据信息进行提取， 为 点击事件进行预处理载入； S8： 视频流进行处理， 识别作业车辆的出入库时间， 视频识别实现作业检测功能， 在系 统中实时显示车辆出入库时间和作业操作状态。 7.根据权利要求6所述的基于3D可视化的智慧仓储交互方法， 其特征在于， 所述步骤S4 中， 设计定义3D可视化的智慧仓储交互系统的相关参数， 这些信息存储于数据库表中， 后台 模块会以JSON格式进行读取， 然后业务模块将其处理为Java  Script对象用于3D场 景的构 建， 并采用预 先载入事件的交互方法， 来减少响应时间。 8.根据权利要求6所述的基于3D可视化的智慧仓储交互方法， 其特征在于， 所述步骤S2 中， 页面上构建Canvas元 素的步骤如下： 新建相机、 视口、 渲染器元件进行场景的初始化， 创建一个或多个用于将顶点缓存信 息 转化为屏幕空间坐标系的矩阵， 创建一个或多个着色器用于模型图像的渲染； 参数初始化 着色器， 开始绘制场景； 然后， 绘制的三维场景需要经过CPU/GPU的加速渲 染， 最后通过JS引 擎在浏览器上显示。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115272586 A 3