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创建孪生体模板

在 FactVerse Designer 中,用户可以使用两种方式来创建孪生体模板,以满足不同的需求:

定制化预设模板

虚拟工厂资源包中内置了一些常见的模板,如工厂内的生成器、传送带、无人车等。用户可以选择这些预设模板并根据具体需求进行修改和编辑。这种方式使得创建孪生体模板变得简单而高效。

示例:定制化预设的暂存区模板

本例中将使用虚拟工厂资源包中的暂存区模板,创建一个定制化的暂存区模板,并修改其默认属性值。具体步骤如下:

1. 点击主页中的【打开模板】按钮。

2. 在模板选择窗口中选择“暂存区”模板,点击【打开】按钮。

3. 点击工具栏中的另存按钮 ,打开保存窗口。

4. 在保存窗口中,选择存储目录,指定模板名称,然后点击【保存】完成模板的另存。

5. 在孪生体模板窗格中,选中“存储”结构下的“货物宽度”。在右侧属性区,修改默认值为2。

6. 类似地,修改“货物长度”和“货物高度”的默认值为2。

7. 点击保存按钮 完成模板的保存。

创建全新的模板

您可以从头开始创建一个完全自定义的孪生体模板,以适应特定场景的需求。
本示例将创建一个“会变色的方块”,使其在接收到不同信号值时自动变换颜色。

示例目标

实现逻辑:当“信号”属性为 1~4 时,方块颜色分别变为蓝色、绿色、红色、青色。

1. 创建方块模板

a) 点击主页中的【新建模板】,打开模板编辑器。

b) 在左侧资源库中点击“立方体”,进入放置模式,点击场景区域放置一个方块。

c) 放置完成后,右键退出放置模式。

d) 点击工具栏中的保存按钮 ,保存模板名称为“会变色的方块”。

2. 添加主功能结构

a) 在孪生体模板窗格中,点击元数据旁的︙,选择添加结构

b) 下拉滚动条找到新添加的结构 “Part_1”,点击“Part_1”,在属性区修改结构名称为“主功能”。

c) 在“主功能”结构下添加“颜色”(Color)和“信号”(Int)两个属性。

3. 绑定颜色属性的数据:

a) 在场景区中,选中方块模型。

b) 在右侧属性面板中,点击数据绑定旁的【添加】按钮,然后在属性列表中选择“颜色”属性。

c) 在颜色属性的绑定窗口中,点击,然后选择主功能结构中的“颜色”属性。

d) 点击【确认】后完成颜色数据的绑定。

说明:此步骤确保孪生体属性“颜色”能驱动模型的颜色变化。

4. 创建行为树:

a) 在孪生体模板窗格中,点击行为树栏旁的︙,选择新建行为树选项。

b) 保存行为树并命名为“监听信号改变颜色”。

5. 编辑行为树逻辑:

a) 双击“监听信号改变颜色”行为树,打开行为树编辑器。

b) 在根节点下添加一个选择节点

c) 在选择节点下依次添加 4 个【顺序节点】,并为每个顺序节点设置“比较两个孪生体的属性值”的条件。

条件配置(比较两个孪生体的属性值

顺序节点名

目标属性1

信号值(目标属性2

比较策略

顺序节点1

孪生体中的属性:信号

1

等于

顺序节点2

孪生体中的属性:信号

2

等于

顺序节点3

孪生体中的属性:信号

3

等于

顺序节点4

孪生体中的属性:信号

4

等于

d) 在每个顺序节点下添加一个设置属性节点,用于更改颜色。

设置属性节点配置

设置属性节点名

目标属性

属性值(RGBA

说明

设置属性1

孪生体中的属性:颜色

0,0,1,1

蓝色

设置属性2

孪生体中的属性:颜色

0,1,0,1

绿色

设置属性3

孪生体中的属性:颜色

1,0,0,1

红色

设置属性4

孪生体中的属性:颜色

0,1,1,1

青色

6. 保存行为树

a) 点击工具栏中的保存按钮保存行为树。

b) 点击 < 退出行为树编辑器。

7. 保存模板:点击工具栏中的保存按钮保存模板。

8. 退出模板编辑器:点击主页按钮退出模板编辑器,完成模板的编辑。

通过以上步骤可以创建一个会变色的方块的孪生体模板。您可以使用这个模板创建方块,然后设置方块的“信号”属性值,并观察方块的颜色变化。

孪生体管理

创建孪生体

FactVerse Designer 提供三种方式创建与管理孪生体,支持灵活地构建、批量搭建或导入完整场景,满足不同使用需求。

创建方式

适合场景

手动创建

快速添加少量孪生体、局部调整

模板 Excel 表格导入

批量添加/修改某个模板下的多个孪生体

场景 Excel 表格导入

一键还原整套场景结构,支持迁移或全局管理

手动创建孪生体

操作步骤

  1. 数字孪生库 >孪生体模板”页签中,点击目标模板,进入放置模式;
  2. 系统加载模板后,出现带绿色描边的跟随模型;
  3. 通过鼠标左键点击场景区域确认放置位置;
  4. 放置完成后,自动创建新的孪生体,命名规则为“模板名称_序号”。

模板 Excel 表格导入

适合批量创建或维护同一模板下的多个孪生体。

功能说明:

  • 可选择导出空模板结构或导出含实例数据的模板文件;
  • 支持在 Excel 表格中新增、修改、删除孪生体;
  • 支持属性、位置等配置项的完整编辑。
  • 表格导入后,平台会自动生成或更新所有相关孪生体。

操作步骤

1. 打开孪生体模板:在主页中,点击【打开模板】按钮以选择并打开您用来批量创建孪生体的孪生体模板。

2. 导出表格

a) 在模板编辑器界面的菜单栏中,依次点击【文件】>【导出为表格】。

b) 在弹出的窗口中,选择导出内容:

    • 导出模板结构默认:仅导出模板字段定义的表格(轻量版),不包含任何实例数据。
    • 导出模板和对应的孪生体数据:导出包含模板结构和所有关联孪生体实例数据的完整表格,可用于批量修改或新增孪生体数据。

c) 点击【确认】保存 Excel 文件至本地。

3. 编辑 Excel 表格:

在导出的 Excel 表格中,可以对孪生体数据进行编辑或新增。表格结构说明如下:

  • 每行代表一个孪生体。
  • 孪生体 ID
    • 如果填写已有孪生体的 ID,则表示更新该孪生体的数据。
    • 如果留空,则在导入时会自动创建一个新的孪生体对象。

字段结构参考如下

名称

数据类型

格式

示例

孪生体ID

字符串

孪生体的唯一标识符

12345-abcde

孪生体名称

字符串

自定义的名称

红色方块1

标识符

字符串

自定义的识别代码

abcde-67890

存储路径

字符串

存储孪生体的位置路径

/My Space

父物体ID

字符串

关联的父级孪生体的ID,若无则留空

12345

姿态位置

vector3

三维坐标位置,表示孪生体在场景中的位置

1.0, 2.5, 0.0

注意

  • 若表格需更新现有孪生体,必须填写其 ID 字段。
  • 如果要创建新的孪生体,表格中的孪生体ID可为空。
  • 在导入表格之前,请确保关闭编辑完成的表格。

详见FactVerse 平台用户手册中的属性的数据类型中的介绍。

4. 导入表格

a) 点击主页按钮 返回主页。

b) 在主页中,点击【导入表格】按钮。

c) 上传编辑后的 Excel 文件,系统自动创建或更新所有相关孪生体。

场景 Excel 表格导入

适合导出/导入整套场景结构,包括多个模板及其下所有孪生体。

功能说明:

  • 支持集中编辑多个模板的孪生体;
  • 可快速还原整个场景结构;
  • 可用于孪生项目迁移、批量配置属性等场景。

表格结构说明:

工作表页

内容说明

Rules

填写说明与格式要求

Scene_场景名称

当前场景使用的模板信息列表

Template_模板名

模板下的所有孪生体配置(1页/模板)

注意:若孪生体为私有孪生体,其【存储路径】字段将为空。

操作步骤

  1. 打开目标场景
  2. 导出场景为 Excel 表格:点击菜单栏【文件】>【导出为表格】,导出场景为 Excel 表格。
  3. 编辑表格:可新增或修改任意模板下的孪生体属性与位置,修改完成后保存并关闭表格。
  4. 导入 Excel 表格:在 Designer 主页点击【导入表格】,系统自动完成场景结构与孪生体的创建或更新。

标记为公开孪生体

默认情况下,用户新建的孪生体为私有孪生体,仅存在于当前场景中,存储于平台的不可见路径,其他用户无法查看或复用。

为实现资源共享与跨场景复用,您可以将孪生体标记为公开孪生体,上传至云端目录。若该孪生体未被任何场景引用,具有访问权限的用户可在“孪生体列表”中查看并使用该公开孪生体。

操作步骤

1. 在场景中选中一个或多个孪生体。

2. 点击【标记为公开孪生体】按钮,弹出标记为公开孪生体窗口;

3. 在弹出的窗口中勾选公开的孪生体选项。

选项

说明

标记选中私有孪生体 (X)

仅将当前所选中对象中属于私有孪生体的部分上传为公开。若所选中对象中包含非私有孪生体或其他资源,系统会自动过滤,仅处理私有孪生体。X 表示选中的私有孪生体数量。

标记全部私有孪生体 (X)

将当前场景中全部私有孪生体统一标记为公开,X 表示场景中所有私有孪生体的总数。

4. 点击【确认】后:

  • 被标记的孪生体图标由灰色变为蓝色
  • 当前仅为“预标记”状态,并未立即上传至云端目录;

5. 保存场景:

  • 所有“预标记”的孪生体将上传至云端目录;
  • 上传完成后,具有权限的其他用户可以在云端目录中查看并使用。

撤回操作说明

  • 您可以在未保存场景前,撤回预标记状态;
  • 即使已保存,也可以通过撤销操作撤回公开状态,撤销后需重新保存场景方可生效。

删除孪生体

在 FactVerse Designer 中,删除孪生体的操作结果取决于该孪生体是“仅存在于当前场景”的私有孪生体,还是“已上传到云端”的公开孪生体。

操作步骤

1. 执行删除操作

选中目标孪生体后,按下 Delete 键,或点击右键菜单中的【删除】按钮,即可执行删除操作。

若误删,可通过工具栏的【撤销】按钮恢复。

2. 删除结果:

孪生体类型

删除结果

私有孪生体

将被彻底删除,包括其属性和行为逻辑。操作立即生效。

公开孪生体

仅移除场景中的引用关系,该孪生体实例仍保留在云端资源目录中。

3. 保存场景使删除生效。

💡 注意

  • 孪生体只能被一个场景引用,删除引用即取消其绑定关系;
  • 场景中删除“公开孪生体”不等于删除其在云端的实例,如果希望从平台上彻底删除某个公开孪生体(即云端资源),需确保该孪生体未被任何场景引用

重命名孪生体

在 FactVerse Designer 中,您可以为场景中的孪生体进行命名或重命名操作。

注意:FactVerse 资源包中的预设孪生体不支持重命名。

操作步骤

1. 在场景中选中目标孪生体;

2. 在右侧“属性”面板中,点击孪生体名称旁的【编辑】图标;

3. 输入新的名称,按 Enter 或点击场景空白区域确认修改;

4. 点击工具栏中的【保存】按钮,保存场景使修改生效。

自定义小工具

您可以将已调整参数的小工具保存为自定义预设,方便在后续场景搭建和孪生体模板编辑中快速复用。所有自定义小工具将出现在 资源库 > 工具 > 自定义 区域中。

添加自定义小工具

操作步骤

1. 在 资源库 > 工具 面板中,选择一个小工具放入场景区中。

2. 根据需要调整其属性参数。

3. 参数修改完成后,点击属性面板中的【保存预设】按钮。

4. 在弹出的命名窗口中输入名称,点击【确定】。

5. 该小工具将以自定义预设形式出现在 资源库 > 工具 > 自定义 区域,图标与原小工具保持一致。

编辑与管理自定义小工具

更新已有设置:

  1. 从资源库中选择自定义的小工具放入场景区中。
  2. 根据需要调整其属性参数。
  3. 点击【保存预设】按钮。
  4. 在弹出的命名窗口中,输入与原有预设相同的名称。
  5. 在系统提示窗口中点击【确定】即可覆盖原有预设内容。

重命名或删除自定义小工具:

  1. 资源库 > 工具 > 自定义 区域中,右键点击目标小工具,弹出操作菜单。

  1. 选择【重命名】或【删除】进行管理操作。

路径模式

路径模式 是用于在数字孪生场景中为孪生体指定运动轨迹的一种功能。通过在场景中设置关键点及其连通关系,构建出一张有向连通图,以约束孪生体在场景中的可移动范围和方向。

路径模式应用于整个场景,构建的路径图可被多个孪生体共享,用于实现如 AGV 行驶、机器人巡逻等场景行为。

主要概念

概念

说明

关键点

场景中创建的路径顶点,表示位置节点

连通关系

关键点之间的连接关系,可设定连接方向(单向/双向)

路径

一系列连续关键点构成的路径,供孪生体按照顺序移动

构建模式

“构建模式”用于在场景中新增路径关键点并定义连通关系。

操作步骤

  1. 进入路径模式后,点击工具栏中的构建按钮。
  2. 在场景中点击任意位置添加第一个点,移动鼠标再点击,即可添加第二个点并自动生成连接线。
  3. 持续添加关键点,系统会自动以设置的默认方向连接每个点位。

构建设置

为提升路径构建效率,您可以在场景左上角设置默认构建参数:

参数

说明

点位高度

所有新增点位在场景中的默认高度(Z轴)

连线方向

设置点与点之间的连接方向:正向、反向、双向

选择模式

“选择模式”用于调整已有点位或整体视角,不会创建新路径点。

操作说明:

  • 调整视角:拖动鼠标可旋转或移动场景视角;
  • 修改关键点位置:点击已有关键点,移动或在右侧面板中修改其坐标;
  • 编辑连线方向:选中两个关键点之间的连线后,在右侧属性面板点击“方向图标”,可在正向、反向、双向之间切换。

 

路径构建基本流程

  1. 在场景编辑界面中,点击工具栏中的【路径模式】按钮 进入路径模式;
  2. 切换至“构建模式”,按需点击场景位置新增关键点;
  3. 系统根据默认设置自动连接关键点,生成连线;
  4. 切换至“选择模式”,选中关键点/连线调整位置或方向;
  5. 选择模式下,点击点位和连线可修改其位置、连线方向。

后续在行为树中可结合路径节点,将孪生体的行为与路径图绑定,实现复杂运动控制。

场景的导入和导出

数字孪生场景文件(.digpkg文件)包含了场景中的数字孪生体与其他数字孪生内容,如:元数据、行为树、资源,场景的路径等。用户可在主页选择导入和导出数字孪生场景。

定位编辑

在创建数字孪生场景时,FactVerse Designer 默认会在场景的 (0, 0, 0) 位置生成一个定位码。用户可以在 DataMesh One 中播放场景时,通过扫描该定位码将数字孪生场景精准地放置在物理环境中的目标位置。

FactVerse Designer 提供了定位编辑功能,允许用户根据需要修改、添加、删除定位码,或使用参考模型辅助场景编辑。

编辑定位码

在场景编辑器中,点击工具栏中的定位模式按钮进入定位编辑模式。

编辑定位码:在定位编辑模式的角色列表(当前场景中所有定位码和参考模型的列表)中,选中定位码,属性面板将显示该定位码的详细信息,包括:

  • 位置:可通过修改位置参数精确调整定位码的三维空间位置。
  • 旋转角度(Y:修改定位码的 Y 轴旋转角度。
  • 快速方向设置:通过属性面板快速设置定位码的方向(水平或垂直)。

添加定位码:在未选中任何角色的情况下,点击属性面板中的【添加定位码】按钮,即可在场景中新增一个定位码。定位码将自动显示编号。每个场景最多可添加 20 个定位码。

删除定位码:选中不需要的定位码,在角色列表中点击删除按钮,即可移除该定位码。

添加参考模型

在数字孪生场景中,您可以使用参考模型辅助进行场景的编辑与定位。

添加参考模型步骤如下:

  1. 进入定位编辑模式:在场景编辑器中,点击工具栏中的定位模式按钮 进入定位编辑模式。
  2. 添加参考模型:将参考模型放置在场景中,以辅助场景编辑与定位。

  1. 退出定位编辑模式:点击【退出】按钮退出定位模式。

  1. 辅助定位其他元素:使用参考模型,辅助定位场景中的其他数字孪生体或元素,以确保它们与实际物理环境对齐。

业务数据看板

业务数据看板可用于显示实时的 IoT 数据和模拟数据。用户可以在属性面板中选择数据,同时还可以设置文字颜色、字体大小和数据前缀。

以下为绑定模拟数据的一般操作:

1. 将业务数据看板工具放置到场景中。

2. 调整看板的位置和大小。

3. 选中业务数据看板,在属性区中,进行字号大小、文字颜色和对齐方式的设置。

4. 选择要显示的内容,如孪生体的属性名称。

5. 设置看板的标题。

6. 点击【+选择孪生体】。

7. 点击【+选择孪生体】后,弹出选择孪生体列表,该列表展示场景内的所有孪生体,您可以按照孪生体名称进行检索。在选择孪生体的列表中,找到要绑定的孪生体,点击选中该孪生体。

选择孪生体后,原【+选择孪生体】按钮的位置变为您选择的孪生体名称。点击该孪生体名称弹出选择孪生体列表,可以重新选择孪生体。

8. 选择孪生体后,孪生体名称下方显示孪生体的属性列表,点击选中要展示的孪生体的属性数据。

9. 点击页面右上角的【调试播放】按钮 可查看效果。

编辑场景课件

适用对象:企业中的教师用户

目标:在 FactVerse Designer 中将场景与课件绑定,为角色指定操作孪生体,并编辑自定义题的逻辑,包括触发、成功、失败条件及计分规则。

编辑课件流程概述

编辑场景课件的流程主要分为两个阶段:

第一阶段:准备课件(在 FactVerse 平台完成)

  1. 创建场景课件,设置基础信息(名称、时长、及格分数等)
  2. 添加题目(支持单选、多选、自定义题)
  3. 发布课件,供 Designer 中进行后续绑定与编辑。
  4. 创建培训组,为学员分配学习和考试任务。

也可在 Designer 编辑完成后回平台创建培训组。

准备课件操作详见《FactVerse 平台用户手册》的“学习管理”章节。

第二阶段:编辑课件(在 FactVerse Designer 中完成)

  1. 绑定课件与场景。
  2. 绑定角色与孪生体。
  3. 编辑自定义题题目逻辑。
  4. 运行并验证题目设置是否正确。

绑定课件与场景

绑定关系说明

  • 每个课件 只能绑定一个场景
  • 绑定后 不可更换

操作步骤

建议使用创建该课件时所使用的 Designer 版本进行查看与编辑。若使用旧版本 Designer 打开由新版本创建的课件,可能因题型结构升级产生兼容性问题,导致部分内容无法正常显示或编辑。

1. 在主页点击【打开课件】,选择目标课件。

2. 若未绑定场景,需选择场景进行绑定或点击【新建场景】创建场景并根据孪生场景搭建流程进行场景设计后再进行绑定。

为角色绑定孪生体

为课件中的角色绑定孪生体后,该孪生体将作为该角色在考试中需要操作的对象,并关联对应题目逻辑。

在考试运行时,考生需选择自己的角色进入场景,系统会自动关联到该角色绑定的孪生体,从而进行相应题目的操作与答题。

示例

  • 角色 = 叉车操作员,孪生体 = 叉车 → 操作员需完成驾驶类题目;
  • 角色 = 维修工,孪生体 = 设备面板 → 维修工需完成设备修复类题目。

绑定步骤

  1. 在场景区中,选中目标孪生体。
  2. 在属性面板中将“扮演”设置为“是”,并选择对应角色。

编辑自定义题

自定义题可通过两种方式添加:

  • FactVerse 平台中添加:仅创建题目基本信息(题干、角色等),不含逻辑与评分;
  • Designer 中创建或编辑:补充题目触发条件、成功/失败逻辑、得分规则等。

自定义题题目逻辑配置

1. 设置判题逻辑

自定义题支持通过设置触发条件、成功条件、失败条件来实现考试任务的自动启动、完成判定与违规识别。

条件类型

说明

触发条件

定义考题开始执行的条件,基于孪生体状态、交互行为或外部事件。

成功条件

判定考生完成任务的标准,通常依赖操作结果和孪生体状态。

失败条件

判定考生未完成任务或操作错误的条件,如碰撞、违规操作等。

示例车辆避障训练

场景:考生驾驶车辆驶出停车场,需避免碰撞障碍物。

触发条件

  • 车辆接近出口:使用“比较距离”条件判断车辆与出口之间的距离是否小于 2m,从而触发考题。
  • 车辆尚未通过出口:使用“比较两个孪生体的属性值”条件设置:车辆的通过状态标记 = 0。

成功条件:

  • 车辆未发生碰撞:使用“比较两个孪生体的属性值”条件设置:车辆的“是否发生碰撞”属性= 0。
  • 车辆成功驶出出口:使用“比较两个孪生体的属性值”条件设置:车辆的通过状态标记 = 1。

失败条件:

  • 车辆发生碰撞:使用“比较两个孪生体的属性值”条件设置:车辆的“是否发生碰撞”属性= 1。

2. 配置得分方式

考生完成自定义题后,系统可通过以下方式计算得分:

得分类型

说明

直接得分

完成此题后直接获得固定分值(例如:100分)

时间得分

根据完成任务的用时,在预设的时间段内按比例计算得分。

例:
• 操作成功得分 = 100 分;
• 该操作时间段的权重为 80%;
→ 实际得分 = 100 × 80% = 80
• 若未启用【时间得分】,则默认采用“直接得分”。

如需启用时间得分,请在自定义题配置界面中勾选【时间得分】,并设置各时间段的百分比。

编辑步骤

1. 设置交互逻辑:在编辑题目之前,先确保场景中已配置与考题相关的交互逻辑(如孪生体属性变化、移动等),使考题具备可执行的场景基础。

2. 展示角色相关的题目:在左侧题目列表中选择角色,展开角色对应的考题列表。

3. 新增自定义题

如未在平台中添加自定义题,可在 Designer 中点击【+】>【自定义题】按钮进行创建。

若题目已由平台创建,此步骤可跳过。

4. 编辑题目逻辑:在题目列表中,点击目标题目右侧的【编辑】图标,打开题目编辑窗口。

5. 配置条件与得分规则:在编辑界面中设置题目的触发条件、成功/失败条件以及得分方式(直接得分、时间得分等)。

6. 保存题目:配置完成后,点击【完成】按钮保存编辑内容。

运行验证

您可以通过模拟考生操作,验证题目的设置逻辑与评分机制是否符合预期。

操作步骤

1. 播放场景:点击工具栏【调试播放】按钮,进入课件模拟运行模式,在角色列表中选择答题的角色。

2. 执行考题测试:在播放界面中模拟答题,验证题目是否设置正确:

  • 选择题:测试单选、多选是否能正常作答与得分。
  • 自定义题:执行设定的交互操作(如点击、拖动孪生体),检查是否触发题目。
  • 判定逻辑测试
    • 正确操作应判定为成功;
    • 错误或违规操作应判定为失败。
  • 得分验证:检查得分是否符合设定规则(如直接得分、时间得分等)。

3. 返回编辑器进行调整(如有问题):若测试过程中发现触发异常、判定不准确、得分错误等情况,可直接返回编辑界面,修改题目设置并重新验证。

碰撞检测

碰撞检测 功能用于在模拟过程中判断孪生体之间是否发生物理接触,帮助验证场景设计的合理性与操作路径的安全性。通过碰撞检测,用户可以快速发现潜在的设计缺陷,优化设备布局和运行路径,从而降低事故风险。

关键步骤

要实现碰撞检测,需要完成以下配置:

  1. 指定负责输出碰撞结果的孪生体
    • 在其模板中启用 参与碰撞
    • 在其模板中添加 碰撞检测预设结构,该结构会实时记录该孪生体的碰撞信息(包括碰撞对象、角色、时间等)
  2. 配置其他参与碰撞的对象(孪生体 模型)
    • 在场景中勾选这些对象的 参与碰撞 属性,使其能与负责输出的孪生体产生碰撞交互。
  3. 运行模拟并分析结果

注意事项

  • 碰撞检测需要 所有参与物体(孪生体 / 模型) 启用 参与碰撞
  • 只有添加了碰撞检测预设结构 的孪生体,才会输出并记录碰撞结果;
  • 场景中可同时包含多个检测对象,但至少需要一个孪生体负责输出结果。

示例

本示例模拟一个会移动的小球孪生体与静止的方块和圆柱体发生碰撞,用于验证碰撞检测是否生效,并观察碰撞信息在孪生体属性中的变化。

1. 创建会移动的小球模板:按照会移动的小球章节,创建一个包含移动行为的小球孪生体模板。

2. 设置小球参与物理碰撞:选中小球,在属性面板中勾选“参与碰撞”选项。勾选后,小球将参与物理引擎计算的碰撞检测逻辑。

3. 添加“碰撞检测”预设结构到小球模板:在小球模板中添加系统预设的“碰撞检测”结构,用于捕捉碰撞状态。

该预设结构包含以下属性:

属性名称

类型

说明

碰撞的孪生体

string

记录与当前孪生体发生碰撞的对方孪生体名称

碰撞的角色

string

记录与当前孪生体发生碰撞的对方孪生体绑定角色名称

是否发生碰撞

bool

true 表示发生碰撞,false 表示未发生碰撞

4. 保存小球模板:完成设置后点击【保存】按钮,保存当前模板。

5. 创建方块模板并设置参与碰撞

a) 在模板编辑器中新建方块模板,放置立方体模型。

b) 在属性面板中勾选“参与碰撞”选项。

c) 点击【保存】按钮保存模板。

6.搭建测试场景

a) 新建一个测试场景。

b) 将“移动的小球”、“方块”孪生体放入场景中。

c) 可额外添加一个静止圆柱体模型,用于测试多目标碰撞。

d) 调整位置关系,如将方块与圆柱体分别放置在小球的运动路径上。

7. 播放预览

a) 点击工具栏【调试播放】按钮,运行场景;

b) 选中小球孪生体,打开属性面板。

c) 观察 “碰撞的孪生体”、“碰撞的角色”字段是否正确显示与其发生碰撞的对象名称。

8. 模拟分析:请参考查看碰撞分析表章节的介绍。

自主寻路

自主寻路功能基于三维路径模拟、碰撞检测与安全范围建模,为孪生体提供自动化、避障的路径计算能力。适用于 AMR(Autonomous Mobile Robot,自主移动机器人)自主导航、人员安全路径模拟等复杂场景。

应用场景

场景类型

说明

物流与作业优化

快速规划设备或人员最短路径,减少能耗与路径浪费。

风险预判与规避

通过路径模拟发现潜在碰撞、卡死等风险,优化工艺布置与作业流程。

名词解释

名词

说明

自主寻路

仅添加了“自主寻路”预设属性的孪生体,才可执行【自主寻路移动】行为树节点。

安全范围盒

表示孪生体寻路时的物理空间范围,显示为线框圆柱体,用于避让与路径计算。

安全范围直径/高度

安全范围盒的尺寸定义,在“自主寻路”结构中设置。单位为米。

自主寻路移动

行为树节点,用于驱动孪生体按照寻路面规划的最优路径移动。

寻路面

定义孪生体可移动的区域,路径仅会在该区域内规划。

寻路面扩散距离

指参与生成寻路面计算的孪生体与最终寻路面边缘之间的缓冲距离,避免碰撞贴边。

关键步骤

实现自主寻路通常分为四个阶段:

1. 配置孪生体

  • 在目标孪生体模板中添加 “自主寻路”结构
  • 系统会自动生成安全范围盒,并在属性面板中设置直径与高度。

注意:自主寻路与“参与碰撞”不可同时启用。如需孪生体参与路径规划,请仅保留“自主寻路”设置,否则孪生体将无法移动。

2. 配置场景寻路环境

  • 添加用于寻路面的地面模型,并启用 参与碰撞
  • 将可寻路孪生体放入场景;
  • 放置障碍物(需启用 参与碰撞)。

3. 生成寻路面

  • 场景属性自主寻路设置 中配置扩散距离(默认2 m);
  • 点击【生成】,系统自动构建可移动路径区域;
  • 若修改了场景内容,需点击【重新生成】。

4. 验证寻路效果

  • 使用 模拟回顾 功能生成并回放模拟记录;
  • 在数据看板中查看 路径分析表碰撞分析表,并将路径叠加到场景中;
  • 检查是否存在碰撞、避障失败、绕行异常等问题;
  • 如需优化,可调整寻路面设置、安全范围、障碍物位置,重新生成寻路面后再次验证。

详细说明:请参阅 模拟回顾查看模拟运行路径

示例

以下示例展示了如何为孪生体配置自主寻路功能:

1. 打开模板编辑器:在模板编辑器中打开目标孪生体模板。

2. 添加“自主寻路”结构:为目标孪生体模板添加“自主寻路”结构,系统将自动在模板中心生成安全范围盒(不可移动)。

 3. 设置安全范围参数:在属性面板中设置安全范围直径与高度。

属性配置说明

属性名称

类型

默认值

是否可编辑

显示状态

安全范围直径

double

0.5 米

安全范围高度

double

0.5 米

4. 配置行为树节点

a) 新建行为树,并在行为树编辑器中添加【自主寻路移动】节点。

b) 配置如下属性:

配置项

说明

要移动的目标

选择需要执行寻路的孪生体

目标速度

最大移动速度(非加速/减速状态下)

终点

设置路径终点位置(支持选孪生体、出入口、手动输入等)

到达后退出节点

是否在到达终点后自动退出该节点以继续执行其他节点。

•         开启:在距离终点设置的终止距离内时结束自主寻路;

•         关闭:到达终点时不结束此节点的运行,终点位置发生变化时继续寻路

终止范围

孪生体距离终点小于该值时判定为“已到达终点”(单位:米)

5. 保存模板:完成设置后保存模板,退出模板编辑界面。

6. 配置场景寻路环境

a) 添加寻路地面模型并启用“参与碰撞”;

b) 将已配置了“自主寻路”结构的孪生体放置在场景区中;

c) 放置任意形状障碍物,并勾选“参与碰撞”;

7. 生成寻路面

a) 在场景属性中配置扩散距离;

b) 点击【生成】,自动构建可移动路径区域;

8. 验证寻路效果

a) 生成并上传模拟记录;

b) 查看模拟运行路径;

c) 根据验证结果,调整场景参数进行优化。

模拟回顾与数据分析

在 Designer 中,您可以借助模拟回顾DFS 数据看板功能,采集并分析设备在不同运行条件下的仿真数据。通过 3D 场景回放与多维度数据可视化,帮助您深入理解仿真过程、评估运行效果,并指导后续优化。

注意:该功能目前 仅支持 Windows 系统

该功能支持以下目标实现:

  • 收集设备运行参数(如速度、温度、压力)、生产进度数据(如完成数量、生产时间)及设备故障数据;
  • 生成可视化图表,直观呈现仿真结果;
  • 基于分析结果优化参数配置,不断改进流程设置
  • 提升设备运行效率与资源利用率,降低生产成本,助力产品质量与交付能力提升。

基本流程

模拟回顾与分析的完整流程包括以下三个阶段:

  1. 搭建场景:构建包含关键仿真逻辑的场景(如碰撞检测、自主寻路、生产流程等);
  2. 生成并上传模拟记录:在场景运行过程中生成模拟数据,并将记录上传至 DFS 数据平台。
  3. 开展模拟分析:进入模拟回顾界面,结合 DFS 看板进行以下分析操作:
    • 查看多维度 数据图表分析
    • 回放 3D 模拟过程,辅助理解设备运行行为;
    • 检查 碰撞分析表,定位风险事件;
    • 可视化 运行路径轨迹,优化设备调度与布局。

生成并上传模拟记录

生成模拟记录可保存仿真运行结果,为后续分析提供依据。

操作步骤

1. 打开目标场景:打开要生成模拟记录的目标场景。

2. 生成模拟记录

a) 点击工具栏中的【生成模拟记录】按钮

b) 在弹出的 【生成模拟记录】 窗口中完成以下配置:

    • 模拟名称:默认格式为 YYYY-MM-DD_V1,最大30字;
    • 模拟时长:格式为 DD:HH:MM:SS,每个字段最大值为99,仅可输入整数;
    • 快速模拟运行
      • 若勾选,则【模拟时长】为必填项,系统将快速生成运行结果;
      • 若未勾选,则【模拟时长】为非必填项,系统将按 1 倍速真实运行;

特殊情况(包含碰撞/寻路模拟):快速运行不可选,时长可留空,系统默认 1 倍速运行。

c) 点击【确认】,开始模拟运行。

建议在场景模拟时关闭其他大型应用

3. 上传模拟记录

  • 自动上传:若设置了模拟时长,运行结束后系统将自动上传模拟记录;
  • 手动上传:若未设置模拟时长,需点击模拟运行界面的退出按钮,并在提示框中选择 【是】 上传记录;如果选择【否】返回主页后界面右下角有提示“存在未上传的模拟记录”,点击提示进行上传。

  • 保存路径:上传后的模拟记录保存至 DFS,并归类到 Designer_Scenes 目录下对应场景中。

进入模拟回顾

您可通过以下两种方式进入模拟回顾:

方式一:上传记录完成后直接进入

  1. 在上传模拟记录完成提示框中,点击【确定】,系统会自动打开 DFS 页面。

  1. DFS 页面以窗口形式浮于 Designer 场景上方,并默认最大化显示。
  • 未配置数据看板的场景:默认定位至刚上传的数据集页面;

  • 已配置数据看板的场景:默认进入该数据集对应的数据看板页面。

方式二:从主页进入

  1. 在主页点击 【模拟回顾】 按钮打开DFS通用数据集页面;

  1. 选择目标数据集后,即可进入模拟回顾与数据分析,执行如查看数据分析图表、查看数据看板、回放3D模拟记录等操作。

查看数据分析图表

通过图表直观分析仿真运行情况,识别生产瓶颈和优化机会。

操作步骤

1. 进入模拟回顾界面。

2. 在 DFS 窗口中:

a) 点击目标数据集,进入该数据集的数据查看页面;

b) 配置、查看生成的图表和分析结果。

更多详细操作请参阅《DataMesh FactVerse DFS 用户手册》中的“数据查看”章节。

回放 3D 模拟记录

回放 3D 模拟记录可复现仿真全过程,帮助复盘与问题排查。

操作步骤

  1. 进入模拟回顾界面。
  2. 点击【3D结果查看】按钮,加载并回放该数据集的模拟记录。

  1. 最小化 DFS 窗口,显示下方 Designer 场景,场景中会加载对应模拟记录的 3D 数据。

  1. 使用以下播放控制按钮:
    • 播放 /暂停
    • 重播
    • 播放速度:播放时支持调整倍速(最高20倍速),但不支持拖拽进度条或时间点跳转。
  1. 点击 Data Fusion Services 可重新打开 DFS 窗口,继续进行数据分析或切换数据集。

查看数据看板

查看碰撞分析表

碰撞分析表可快速定位模拟过程中的所有碰撞事件,帮助用户复现问题、优化设备布局与运动路径。

操作步骤

  1. 进入模拟回顾界面。
  2. 配置碰撞检测看板:在 DFS 中选择目标数据集,配置数据看板并添加 碰撞检测组件。(详见《DFS 用户手册》“配置看板组件 → 碰撞检测”);
  3. 查看碰撞分析表。

碰撞分析表

碰撞分析表会记录模拟运行中的所有碰撞事件,方便用户快速定位碰撞时间、对象及角色。

时间点

碰撞物体 A名称

碰撞物体 B名称

碰撞物体 B 角色

碰撞发生的具体时间(DD:HH:MM:SS)

第一个发生碰撞的孪生体或模型名称

第二个发生碰撞的物体名称

碰撞对象中产生碰撞的角色名称

查看模拟运行路径

模拟运行路径功能可在 3D 场景中直观呈现移动设备的完整运行轨迹,辅助用户:

  • 评估路径的合理性与效率;
  • 发现潜在的优化空间;
  • 提前预判碰撞或拥堵风险;
  • 制定更优调度方案。

操作步骤

  1. 进入模拟回顾界面。
  2. 配置路径分析看板:在 DFS 窗口中选择目标数据集,配置数据看板并添加 路径分析组件(详见《DFS 用户手册》 → 配置看板组件路径分析)。
  3. 路径分析表中,勾选需要显示运行路径的 孪生体名称
  4. 点击【3D场景查看】,最小化DFS窗口,查看叠加到场景中的路径。

说明

  • 路径显示为静态轨迹:模拟中所有路径点连线形成的完整轨迹;
  • 支持多条路径同时叠加显示,便于对比分析。

场景调试与测试

FactVerse Designer 提供调试播放模式,用于验证场景逻辑、检查孪生体行为树的执行情况,并支持模拟数据与日志输出,辅助完成开发调试和流程优化。

调试播放界面

点击“场景编辑器”工具栏中的【调试播放】按钮 ,可进入 调试播放模式。该模式支持运行场景逻辑、调试行为树、发送模拟数据,并查看实时日志,适用于验证孪生体响应、行为逻辑正确性以及联动效果。

工具栏功能说明

按钮名称

功能描述

属性面板

展示选中孪生体的属性信息,支持修改属性值以验证数据联动。

行为树预览

展示当前选中孪生体的行为树运行状态,支持添加断点。

模拟数据调试

打开模拟数据输入面板,可手动推送数据驱动孪生体行为。

日志台

查看行为树中【产生记录】节点输出的调试信息。

播放速度

设置场景运行速度(如 1x、2x 等)。

播放 / 暂停

启动或暂停场景运行。

单步播放

执行当前行为树的一个节点,便于逐步调试。

继续播放

在断点处暂停后继续执行,直到下一个断点或行为树结束。

重新播放

重置场景状态,从头开始执行。

退出播放

退出调试模式,返回场景编辑状态。

行为树断点调试

您可以在行为树上设置断点,以暂停行为树的运行并查看当前执行状态,有助于定位逻辑错误或条件判断问题。

操作步骤

1. 进入调试模式:在“场景编辑器”中,点击工具栏中的【调试播放】按钮

2. 打开行为树面板:选中一个孪生体,点击工具栏中的【行为树预览】按钮 ,查看当前选中孪生体的行为树结构。

节点左下角显示节点执行状态:

节点颜色

说明

蓝色

当前正在执行的节点

灰色

尚未执行的节点

绿色

节点执行成功

红色

节点执行失败

3. 设置断点:点击目标节点右下角,设置断点。

4. 调试行为树

  • 行为树运行时,遇到断点将暂停执行。
  • 您可以点击节点右下角的条件按钮 ,可打开条件面板查看判断逻辑是否通过(绿色为通过,红色为未通过)。

5. 控制执行流程:使用工具栏中的【单步播放】或【继续播放】控制行为树执行。

6. 退出调试模式:点击工具栏中的退出按钮 退出调试运行模式,返回场景编辑界面。

7. 修改问题节点:在场景中选中孪生体,打开其行为树,修改问题节点后再次调试验证。

模拟数据调试

在调试播放模式中,支持直接修改孪生体属性值,以模拟实际运行过程中数据变化对行为树和场景的影响。

观察场景表现、行为树响应是否符合预期。

此功能适用于验证单个属性变化对孪生体行为的影响。

日志输出与问题定位

在行为树中使用【产生记录】节点时,调试模式下“日志台”将实时展示输出内容,帮助开发者了解变量状态、记录事件过程。

典型用途:

  • 打印属性变化;
  • 记录执行路径;
  • 辅助判断条件成立与否。

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