(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 202210970645.2 (22)申请日 2022.08.13 (71)申请人 三峡大学 地址 443002 湖北省宜昌市西陵区大 学路8 号 (72)发明人 田卫新　王建树　 (74)专利代理 机构 宜昌市三峡专利事务所 42103 专利代理师 黎泽洲 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 111/02(2020.01) (54)发明名称 基于Opendds的Modelica平台与UE4的协同 仿真方法 (57)摘要 本发明涉及基于Opendds的Modelica平台与 UE4的协同仿真方法， 包 括： 利用Modelica平台软 件进行仿真对象建模， 得到Modelica语言的模型 文件； 解析模型文件， 生成仿真模型源代码； 利用 Opendds中间件的发布 /订阅机制， 以Modelica平 台为发布端， UE4软件为订阅端， 通过源码集成建 立Modelica平台和UE4软件的数据传输通道； 建 立UE4仿真场景， 在仿真场景中加载Opendds订阅 端插件， 并将Opendds订阅端插件内接口函数封 装为蓝图节点， UE4仿真场景中调用订阅端， 接收 仿真对象数据， 在仿真场景中加载仿真对象； 加 载本地资源， 设置仿真对象的摄像机视角， 启动 仿真对象的多视角可视化仿真。 相比现有仿真系 统， 本发明通过协 同仿真， 能够实现较好的三维 显示效果， 对自然现象的渲染能力更强， 有利于 直观分析仿真结果。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115422723 A 2022.12.02 CN 115422723 A 1.基于Opend ds的Model ica平台与UE4的协同仿真方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 利用Modelica平台进行仿真建模， 得到Modelica语言的模型文件； 解析模型文 件， 并转换生成C /C++语言仿真代码； 步骤2： 利用Opendds中间件的发布/订阅机制， 以Modelica平台为发布端， UE4软件为订 阅端， 分别 生成发布端、 订阅端的C/C++语言代码， 将代码分别与Mo delica平台、 UE4软件集 成， 建立Model ica平台和UE4软件的数据传输通道； 步骤2.1： 将发布端、 订阅端配置为同一域值； 对仿真过程中传输的数据类型进行注册， 配置发布端订阅端通信约定的数据类型； 配置注册数据类型对应的主题， 对域中每一个主 题自定义特定名称， 并与发布端发布的具体数据类型对应； 步骤2.2： 配置数据写者与发布者， 发布端通过数据写者将数据传递给Op endds中间件， 每个数据写者对应一个特定主题， 发布端使用数据写者指定类型接口， 在绑定主题上发布 数据样本； 数据写者对仿真传输数据编码后， 传递给发布者准备进行传输， 发布者获取需发布数 据后传递至所在域中所有订阅者处； 步骤2.3： 在订阅端配置注册数据类型对应主题， 对域中的每一个主题都自定义特定名 称， 并与发布端发布的具体数据类型对应； 订阅端通过识别发布端发布的主题名获取 数据； 配置数据读者与订阅者， 订阅者从发布者接收数据， 将获取数据传输给所有与之关联 的数据读者； 在订阅端配置监听代码， 将监听到的数据类型传输给订阅者； 数据读者从订阅 者获取数据， 并将其解码成对应主题数据类型， 最后将数据传输给UE4场景集成的中间件订 阅端节点； 步骤2.4： 针对需要传输数据的类型， 根据接口描述语言进行数据传输服务的定义与表 示， 得到数据定义与表示的接口描述语言文件， 对接口描述语言文件进行编译， 映射到c++ 类型支持文件； 步骤2.5： 生成发布端订阅端可执行文件， 运行发布端订阅端可执行文件， 即可进行数 据传输； 步骤3： 建立UE4仿真场景， 在仿真场景中加载Opendds订阅端插件， 并将Opendds订阅端 插件内接口函数封装为蓝图节点， UE4仿真场景中调用订阅端， 接收仿真对象数据， 在仿真 场景中加载仿 真对象； 加载本地资源， 设置仿 真对象的摄像机视角， 启动仿 真对象的多视角 可视化仿真。 2.根据权利要求1所述的协同仿真方法， 其特征在于， 步骤1具体包括： 利用Modelica平 台建立Modelica  模型， 在指定路径下生成  Modelica  模型文件； 将Modelica  模型文件 中 的Modelica  语言转换成C/C++语 言， 最后对转换得到的C/C++文件、 发布端代码文件进行编 译链接， 生成.ex e可执行的仿 真模型； 对可执行仿 真模型进 行实时仿真或离线仿真， 输出仿 真结果数据。 3.根据权利要求2所述的协同仿真方法， 其特征在于， 步骤2采用Opendds中间件的 dynamictype标准， 使发布端订阅端支持动态数据类型扩展， Modelica平台传输的数据类型 发生改变时， UE4的订阅端代码无需重新编译， 即可接收到发布端的动态扩展数据。 4.根据权利要求3所述的协同仿真方法， 其特征在于， 步骤2.5中， 编写MPC文件， 进行 MPC文件的工程 化处理， 生成发布端、 订阅端的源代码文件。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115422723 A 25.根据权利要求 4所述的协同仿真方法， 其特 征在于， 步骤3具体包括： 3.1） 对UE4外部动态插件编写Opendds订阅端插件模块， 将Opendds订阅端源代码写入 插件并编译 使用； 3.2） 在UE4场景的关卡蓝图中调用Opendds订阅端插件模块节点， 在蓝图编辑器中链接 各节点， 编译蓝图， 用于 输出订阅端接收数据实例； 3.3） 采用3DS  MAX、 CATIA、 UG、 World  Machine软件， 生成仿真对象模型， 将仿真对象模 型加载至 仿真场景； 3.4） 在UE4软件中加载Cesium  for unreal插 件， 为UE4仿真场景加载 数字地球； 3.5） 配置摄 像机视角， 为用户提供多视角、 全方位的仿真态 势展示。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115422723 A 3