一种三维数字空间汽车孪生体渲染技术

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体是一种三维数字空间汽车孪生体渲染技术。

背景技术

数字孪生，是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、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。渲染，是CG的最后一道工序(当然，除了后期制作)也是最终使你图像符合你的3D场景的阶段。

传统的汽车仿真实验及渲染方式，很难达到仿真视觉感官的效果，无法能够对汽车的工作状态进行分析，从而导致不能够对可能出现的问题进行提早预测；因此，针对上述问题提出一种三维数字空间汽车孪生体渲染技术。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，传统的汽车仿真实验及渲染方式，很难达到仿真视觉感官的效果，无法能够对汽车的工作状态进行分析，从而导致不能够对可能出现的问题进行提早预测的问题，本发明提出一种三维数字空间汽车孪生体渲染技术。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种三维数字空间汽车孪生体渲染技术，该制备方法包括以下步骤：

S1：搜集尽可能多的汽车的高分辨率照片，根据汽车的几何形状和尺寸形状，在计算机上建立汽车的三维模型；

S2：获取形态传感器、定位传感器和环境传感器的数据并存入计算机的数据库中；

S3：根据传感器采集的数据，通过计算机的汽车的三维模型进行模拟灯光、创造环境、构建着色器等渲染技术的操作，结合汽车的三维模型建立孪生三维平台；

S4：利用建立的孪生的三维平台进行预测性服务应用以反馈汽车的优化设计。

优选的，所述计算机包括机箱、定位机构、主机本体、散热机构和防尘机构，所述机箱内腔的底部端面与基座的底端固定连接，所述基座的顶部端面与底板的底部端面相贴合，所述底板的顶部端面固定安装有主机本体，所述机箱内腔的顶部端面两侧分别固定安装有控制器和温度感应器；工作时，通过散热片对机箱的温度进行散热，通过防尘板上的通孔保证了机箱的空气流通，当机箱内温度过高时，温度感应器将信号传输给控制器，控制器启动散热风扇对机箱内腔进行风冷降温。

优选的，所述定位机构包括第一弹簧、限位块、锥形块和锥形槽，所述基座的顶部端面两侧均开设有收纳槽，所述收纳槽的底端开设有限位槽，所述限位槽的底部端面固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧的顶端与限位块的底端固定连接，所述限位块的顶端贯穿限位槽延伸至收纳槽中与锥形块的底端固定连接，所述限位块与限位槽滑动连接，所述底板的底部端面两侧均开设有锥形槽，所述锥形槽与锥形块相贴合；工作时，通过滑动底板，使得基座内的第一弹簧通过弹性势能带动限位块滑动，进而使得与限位块固接的锥形块与底板上的锥形槽相贴合，从而使得底板与基座的初步固定，便于工作人员在对主机本体进行维修安装时，通过锥形块与锥形槽的配合，能够对后续的第一螺栓的安装进行辅助定位的功能。

优选的，所述基座上顶部端面两侧均开设有螺纹槽，所述底板的两侧均开设有定位孔，所述第一螺栓的底端贯穿定位孔与螺纹槽螺纹连接；工作时，通过第一螺栓贯穿底板上的定位孔与基座上的螺纹槽螺纹连接，将底板和基座固定连接，使得底板和主机本体能够快速有效地安装在基座上。

优选的，所述散热机构包括散热片、散热罩、散热风扇、安装块和连接块，所述机箱的两侧外壁均固定连接有散热罩，散热罩内腔的所述机箱的外壁固定安装有散热片，所述散热罩上均匀的开设有若干个散热孔，所述机箱内腔的顶部端面中心处固定连接有安装块；工作时，通过机箱两侧外壁上的散热片对机箱的内腔进行散热，通过散热罩上的若干个散热孔保证了散热片能够将热量导出，当机箱内温度过高时，温度感应器将信号传输给控制器，控制器启动散热风扇对机箱的内腔进行风冷降温。

优选的，所述安装块的底部端面开设有竖向滑槽，所述竖向滑槽的顶部开设有圆槽，所述圆槽的底部端面两侧均开设有卡槽，所述卡槽的内壁固定连接有第一磁块；工作时，通过安装块上设有的竖向滑槽，便于连接块和卡块滑入圆槽之中，通过转动连接块带动卡块旋转，使得卡块上的第二磁块与卡槽相对应，通过第二弹簧的弹性势能推动卡块，使得第一磁块与第二磁块相互吸附贴合，便于卡块固定在圆槽中，进而便于工作人员对散热风扇的安装固定。

优选的，所述安装块的下方设有散热风扇，所述散热风扇的顶端固定连接有连接块，所述连接块的顶端贯穿竖向滑槽延伸至圆槽中与卡块的底端固定连接，所述卡块的底部端面两侧均固定连接有第二磁块，所述第二磁块的底端延伸至卡槽中与第一磁块的顶端相贴合，所述卡块的顶端与第二弹簧的底端相贴合，所述第二弹簧的顶端与圆槽的顶部端面固定连接；工作时，通过安装块上设有的竖向滑槽，便于连接块和卡块滑入圆槽之中，通过转动连接块带动卡块旋转，使得卡块上的第二磁块与卡槽相对应，通过第二弹簧的弹性势能推动卡块，使得第一磁块与第二磁块相互吸附贴合，便于卡块固定在圆槽中，进而便于工作人员对散热风扇的安装固定。

优选的，所述防尘机构包括防尘板、螺孔、第三弹簧、定位滑块和第二螺栓，所述机箱的两侧端面均开设有安装槽，所述安装槽内均设有防尘板，所述防尘板上均匀的开设有若干个通孔；工作时，通过机箱上设有的安装槽，便于防尘板与机箱贴合，通过第三弹簧的弹性势能推动定位滑块滑入防尘板的定位槽之中，又通过第二螺栓贯穿定位滑块与螺孔的螺纹连接，便于防尘板固定安装在机箱上，进而便于防止灰尘进入机箱，对机箱的内部工作环境造成影响。

优选的，所述安装槽的前侧内壁和后侧内壁均开设有T型槽，所述T型槽远离防尘板的一侧内壁固定连接有第三弹簧，所述第三弹簧的另一端与定位滑块固定连接，所述定位滑块与T型槽滑动连接，所述定位滑块的一侧固定连接有支杆，所述支杆的另一端贯穿T型槽延伸至机箱外与拨片固定连接；工作时，通过第三弹簧的弹性势能推动定位滑块滑动，又通过防尘板上设有的定位槽，便于定位滑块滑入防尘板的定位槽之中，对防尘板进行初步固定，又能够有效地对第二螺栓与螺孔的螺纹连接起到辅助定位的作用。

优选的，所诉防尘板的两侧端面均开设有定位槽，定位槽对应的所述防尘板上开设有螺孔，所述螺孔贯穿定位槽，所述定位滑块与定位槽的内壁相贴合，所述定位滑块上开设有圆孔，所述圆孔与螺孔相适应，所述第二螺栓贯穿圆孔与螺孔螺纹连接；工作时，通过防尘板上设有的定位槽，便于定位滑块滑入防尘板的定位槽之中，对防尘板进行初步固定，通过第二螺栓贯穿定位滑块与螺孔的螺纹连接，便于防尘板固定安装在机箱上。

本发明的有益之处在于：

1.本发明通过收集汽车的相关数据结合汽车的三维模型在计算机上建立孪生三维平台，再进行渲染，能够有效地全面分析汽车的工作状态，提早的预测可能出现的问题，并在实际生产之前对汽车的安全性、效率和创新进行改进；

2.本发明通过散热片对机箱的温度进行散热，通过防尘板上的通孔保证了机箱的空气流通，当机箱内温度过高时，温度感应器将信号传输给控制器，控制器启动散热扇对机箱内腔进行风冷降温，保证了机箱内的工作温度正常，通过定位机构能够有效地对底板和基座之间的安装进行辅助定位的功能，通过安装块与连接块和卡块之间的连接结构，便于工作人员对散热风扇进行快速的拆装，极大地减小了维修时间，通过防尘机构便于工作人员定期将防尘板拆卸进行清洗，保证了防尘板防尘散热的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明中汽车渲染技术的流程图；

图2为本发明中机箱的立体结构示意图；

图3为本发明中机箱的内部结构示意图；

图4为本发明中机箱的局部侧视结构示意图；

图5为本发明中安装块仰视结构示意图

图6为本发明的图3中A处的局部放大结构示意图；

图7为本发明的图3中B处的局部放大结构示意图；

图8为本发明的图3中C处的局部放大结构示意图；

图9为本发明的第一实施例的结构示意图；

图10为本发明的第二实施例的结构示意图。

图中：1、机箱；2、基座；3、底板；4、主机本体；5、收纳槽；6、限位槽；7、第一弹簧；8、限位块；9、锥形块；10、锥形槽；11、螺纹槽；12、定位孔；13、第一螺栓；14、散热片；15、散热罩；16、散热风扇；17、安装块；18、竖向滑槽；19、圆槽；20、第二弹簧；21、卡槽；22、第一磁块；23、连接块；24、卡块；25、第二磁块；26、安装槽；27、防尘板；28、定位槽；29、螺孔；30、T型槽；31、第三弹簧；32、定位滑块；33、支杆；34、第二螺栓；35、第四弹簧；36、T型块；37、压紧块；38、固定块；39、第三螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，一种三维数字空间汽车孪生体渲染技术，该制备方法包括以下步骤：

S1：搜集尽可能多的汽车的高分辨率照片，根据汽车的几何形状和尺寸形状，在计算机上建立汽车的三维模型；

S2：获取形态传感器、定位传感器和环境传感器的数据并存入计算机的数据库中；

S3：根据传感器采集的数据，通过计算机的汽车的三维模型进行模拟灯光、创造环境、构建着色器等渲染技术的操作，结合汽车的三维模型建立孪生三维平台；

S4：利用建立的孪生的三维平台进行预测性服务应用以反馈汽车的优化设计。

请参阅图2-8所示，作为本发明的一种实施方式，所述计算机包括机箱1、定位机构、主机本体4、散热机构和防尘机构，所述机箱1内腔的底部端面与基座2的底端固定连接，所述基座2的顶部端面与底板3的底部端面相贴合，所述底板3的顶部端面固定安装有主机本体4，所述机箱1内腔的顶部端面两侧分别固定安装有控制器和温度感应器；工作时，通过散热片4对机箱1的温度进行散热，通过防尘板27上的通孔保证了机箱1的空气流通，当机箱1内温度过高时，温度感应器将信号传输给控制器，控制器启动散热风扇16对机箱1内腔进行风冷降温；

请参阅图2-8所示，作为本发明的一种实施方式，所述定位机构包括第一弹簧7、限位块8、锥形块9和锥形槽10，所述基座2的顶部端面两侧均开设有收纳槽5，所述收纳槽5的底端开设有限位槽6，所述限位槽6的底部端面固定连接有第一弹簧7，所述第一弹簧7的顶端与限位块8的底端固定连接，所述限位块8的顶端贯穿限位槽6延伸至收纳槽5中与锥形块9的底端固定连接，所述限位块8与限位槽6滑动连接，所述底板3的底部端面两侧均开设有锥形槽10，所述锥形槽10与锥形块9相贴合；工作时，通过滑动底板3，使得基座2内的第一弹簧7通过弹性势能带动限位块8滑动，进而使得与限位块8固接的锥形块9与底板3上的锥形槽10相贴合，从而使得底板3与基座2的初步固定，便于工作人员在对主机本体4进行维修安装时，通过锥形块9与锥形槽10的配合，能够对后续的第一螺栓13的安装进行辅助定位的功能；

请参阅图2-8所示，作为本发明的一种实施方式，所述基座2上顶部端面两侧均开设有螺纹槽11，所述底板3的两侧均开设有定位孔12，所述第一螺栓13的底端贯穿定位孔12与螺纹槽11螺纹连接；工作时，通过第一螺栓13贯穿底板3上的定位孔12与基座2上的螺纹槽11螺纹连接，将底板3和基座2固定连接，使得底板3和主机本体4能够快速有效地安装在基座2上；

请参阅图9所示，上述第一螺栓13与螺纹槽11连接的另一种实施方式为，所述第一螺栓13的内腔固定连接有第四弹簧35，所述第四弹簧35的底端固定连接有T型块36，所述T型块36的底端贯穿第一螺栓13的底端与压紧块37固定连接，所述压紧块37的底部端面与螺纹槽11的底端相贴合；工作时，通过第四弹簧35的弹性势能推动T型块36，进而使得与T型块36固接的压紧块37向下挤压螺纹槽11，又因为反作用力作用于第一螺栓13使得第一螺栓13与螺纹槽11连接更加紧密；

请参阅图2-8所示，作为本发明的一种实施方式，所述散热机构包括散热片4、散热罩5、散热风扇16、安装块17和连接块23，所述机箱1的两侧外壁均固定连接有散热罩5，散热罩5内腔的所述机箱1的外壁固定安装有散热片4，所述散热罩5上均匀的开设有若干个散热孔，所述机箱1内腔的顶部端面中心处固定连接有安装块17；工作时，通过机箱1两侧外壁上的散热片4对机箱1的内腔进行散热，通过散热罩15上的若干个散热孔保证了散热片4能够将热量导出，当机箱1内温度过高时，温度感应器将信号传输给控制器，控制器启动散热风扇16对机箱1的内腔进行风冷降温；

请参阅图2-8所示，作为本发明的一种实施方式，所述安装块17的底部端面开设有竖向滑槽18，所述竖向滑槽18的顶部开设有圆槽19，所述圆槽19的底部端面两侧均开设有卡槽21，所述卡槽21的内壁固定连接有第一磁块22；工作时，通过安装块17上设有的竖向滑槽18，便于连接块23和卡块24滑入圆槽19之中，通过转动连接块23带动卡块24旋转，使得卡块24上的第二磁块25与卡槽21相对应，通过第二弹簧20的弹性势能推动卡块24，使得第一磁块22与第二磁块25相互吸附贴合，便于卡块24固定在圆槽19中，进而便于工作人员对散热风扇16的安装固定；

请参阅图2-8所示，作为本发明的一种实施方式，所述安装块17的下方设有散热风扇16，所述散热风扇16的顶端固定连接有连接块23，所述连接块23的顶端贯穿竖向滑槽18延伸至圆槽19中与卡块24的底端固定连接，所述卡块24的底部端面两侧均固定连接有第二磁块25，所述第二磁块25的底端延伸至卡槽21中与第一磁块22的顶端相贴合，所述卡块24的顶端与第二弹簧20的底端相贴合，所述第二弹簧20的顶端与圆槽19的顶部端面固定连接；工作时，通过安装块17上设有的竖向滑槽18，便于连接块23和卡块24滑入圆槽19之中，通过转动连接块23带动卡块24旋转，使得卡块24上的第二磁块25与卡槽21相对应，通过第二弹簧20的弹性势能推动卡块24，使得第一磁块22与第二磁块25相互吸附贴合，便于卡块24固定在圆槽19中，进而便于工作人员对散热风扇16的安装固定；

请参阅图10所示，上述第一磁块22和第二磁块25连接的另一种实施方式为，所述卡块24的两侧底端均固定连接有固定块38，所述固定块38与卡槽21相贴合，所述第三螺栓39贯穿安装块17的底端与固定块38螺纹连接；工作时，通过第三螺栓39与固定块38的螺纹连接，使得卡块24能够固定在安装块17内；

请参阅图2-8所示，作为本发明的一种实施方式，所述防尘机构包括防尘板27、螺孔29、第三弹簧31、定位滑块32和第二螺栓34，所述机箱1的两侧端面均开设有安装槽26，所述安装槽26内均设有防尘板27，所述防尘板27上均匀的开设有若干个通孔；工作时，通过机箱1上设有的安装槽26，便于防尘板27与机箱1贴合，通过第三弹簧31的弹性势能推动定位滑块32滑入防尘板27的定位槽28之中，又通过第二螺栓34贯穿定位滑块32与螺孔29的螺纹连接，便于防尘板27固定安装在机箱1上，进而便于防止灰尘进入机箱1，对机箱1的内部工作环境造成影响；

请参阅图2-8所示，作为本发明的一种实施方式，所述安装槽26的前侧内壁和后侧内壁均开设有T型槽30，所述T型槽30远离防尘板27的一侧内壁固定连接有第三弹簧31，所述第三弹簧31的另一端与定位滑块32固定连接，所述定位滑块32与T型槽30滑动连接，所述定位滑块32的一侧固定连接有支杆33，所述支杆33的另一端贯穿T型槽30延伸至机箱1外与拨片固定连接；工作时，通过第三弹簧31的弹性势能推动定位滑块32滑动，又通过防尘板27上设有的定位槽28，便于定位滑块32滑入防尘板27的定位槽28之中，对防尘板27进行初步固定，又能够有效地对第二螺栓34与螺孔29的螺纹连接起到辅助定位的作用；

请参阅图2-8所示，作为本发明的一种实施方式，所诉防尘板27的两侧端面均开设有定位槽28，定位槽28对应的所述防尘板27上开设有螺孔29，所述螺孔29贯穿定位槽28，所述定位滑块32与定位槽28的内壁相贴合，所述定位滑块32上开设有圆孔，所述圆孔与螺孔29相适应，所述第二螺栓34贯穿圆孔与螺孔29螺纹连接；工作时，通过防尘板27上设有的定位槽28，便于定位滑块32滑入防尘板27的定位槽28之中，对防尘板27进行初步固定，通过第二螺栓34贯穿定位滑块32与螺孔29的螺纹连接，便于防尘板27固定安装在机箱1上。

工作原理，通过散热片4对机箱1的温度进行散热，通过防尘板27上的通孔保证了机箱1的空气流通，当机箱1内温度过高时，温度感应器将信号传输给控制器，控制器启动散热扇对机箱1内腔进行风冷降温，通过滑动底板3，使得基座2内的第一弹簧7通过弹性势能带动限位块8滑动，进而使得与限位块8固接的锥形块9与底板3上的锥形槽10相贴合，从而使得底板3与基座2的初步固定，便于工作人员在对主机本体4进行维修安装时，通过锥形块9与锥形槽10的配合，能够对后续的第一螺栓13的安装进行辅助定位的功能，通过安装块17上设有的竖向滑槽18，便于连接块23和卡块24滑入圆槽19之中，通过转动连接块23带动卡块24旋转，使得卡块24上的第二磁块25与卡槽21相对应，通过第二弹簧20的弹性势能推动卡块24，使得第一磁块22与第二磁块25相互吸附贴合，便于卡块24固定在圆槽19中，进而便于工作人员对散热风扇16的安装固定，通过机箱1上设有的安装槽26，便于防尘板27与机箱1贴合，通过第三弹簧31的弹性势能推动定位滑块32滑入防尘板27的定位槽28之中，又通过第二螺栓34贯穿定位滑块32与螺孔29的螺纹连接，便于防尘板27固定安装在机箱1上，进而便于防止灰尘进入机箱1，对机箱1的内部工作环境造成影响。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、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。