Создание трехмерных сцен с помощью предварительной версии 3D Scenes Studio для Azure Digital Twins

Azure Digital Twins Студия 3D сцен (предварительная версия) — это иммерсивная трехмерная среда, в которой бизнес-сотрудники и сотрудники первой линии могут использовать и исследовать операционные данные из своих решений Azure Digital Twins в визуальном контексте.

Предварительные требования

Чтобы использовать трехмерную студию Сцен, вам потребуются следующие ресурсы.

• Экземпляр Azure Digital Twins. Для получения инструкций см. Настройка экземпляра и аутентификация.

  • Получите доступ к экземпляру на уровне владельца данных Azure Digital Twins или читателя данных Azure Digital Twins. Инструкции см. в разделе Настройка прав доступа пользователей.
  • Обратите внимание на имя узла вашего экземпляра для последующего использования.

• Учетная запись хранения Azure. Инструкции см. в статье Создание учетной записи хранения.

  • Запишите URL-адрес учетной записи хранения для последующего использования.

• Частный контейнер в учетной записи хранения Инструкции см. в разделе Создание контейнера.

  • Запишите имя контейнера хранилища для последующего использования.

• Разрешения для ресурсов хранилища, в том числе:

  • По крайней мере доступ к плоскости управления Reader
  • Роль владельца данных хранилища BLOB или вкладчика данных BLOB хранилища

  Вы можете предоставить необходимые роли на уровне учетной записи хранения или на уровне контейнера. Инструкции и дополнительные сведения о разрешениях в службе хранилища Azure см. в статье Назначение роли Azure.

• Настройте CORS для учетной записи хранения (см. подробные сведения в следующем подразделе).

Настройка CORS

Вам нужно настроить CORS для вашей учетной записи хранения, чтобы 3D Scenes Studio мог получить доступ к вашему контейнеру хранилища.

Эти заголовки CORS всегда требуются:

• Авторизация
• x-ms-version
• x-ms-blob-type

Эти другие заголовки CORS необходимы, если вы планируете использовать функции приватных ссылок:

• Тип контента
• Длина содержимого
• x-ms-copy-source
• x-ms-requires-sync

Ниже приведена команда Azure CLI , которая задает методы, источники и заголовки, ранее перечисленные для CORS в учетной записи хранения. Команда содержит один шаблон для названия вашей учетной записи хранения.

az storage cors add --services b --methods GET OPTIONS POST PUT --origins https://explorer.digitaltwins.azure.net --allowed-headers Authorization Content-Type Content-Length x-ms-version x-ms-blob-type x-ms-copy-source x-ms-requires-sync --account-name <your-storage-account>

Теперь у вас есть все необходимые ресурсы для работы со сценами в 3D Scenes Studio.

Инициализация среды 3D Scenes Studio

В этом разделе вы настраиваете среду в 3D Scenes Studio и персонализируете вашу сцену для примера графа, который находится в вашем экземпляре Azure Digital Twins.

1. Перейдите в 3D Scenes Studio. Откроется студия, подключенная к экземпляру Azure Digital Twins, к которому вы обращаетесь в последний раз в Azure Digital Twins Explorer.

2. Щелкните значок Изменить рядом с именем экземпляра, чтобы указать сведения об экземпляре и контейнере хранилища.

   

   1. Azure Digital Twins instance URL (URL-адрес экземпляра Azure Digital Twins) должен начинаться с https://, за которым следует имя узла экземпляра, упомянутое в разделе Предварительные требования.

   2. Введите в URL-адрес учетной записи службы хранилища Azure URL-адрес вашего контейнера хранилища из раздела "Предварительные требования". Для контейнера хранилища Azure введите имя вашего контейнера хранилища из раздела "Предварительные требования".

   3. Выберите Сохранить.

   

Создание, изменение и просмотр сцен

Трехмерное представление среды в 3D Scenes Studio называется сценой. Сцена состоит из трехмерного файла и файла конфигурации, созданного автоматически.

Создание сцены начните с сегментированного трехмерного файла в формате GLTF или GLB. Пример трехмерного файла можно просмотреть и скачать по этой ссылке: RobotArms.glb.

Совет

3D Scenes Studio поддерживает анимацию. Если вы используете трёхмерный файл модели, содержащий анимации, они воспроизводятся в сцене.

Вы можете использовать 3D Scenes Studio с файлом 3D, который уже находится в вашем контейнере для хранения, или загрузить файл непосредственно в 3D Scenes Studio, что автоматически добавит его в контейнер. Ниже приведены шаги по использованию трехмерного файла для создания новой сцены.

1. На домашней странице 3D Scenes Studio нажмите кнопку Add 3D scene (Добавить трехмерную сцену), чтобы начать создание новой сцены.

2. Введите значения Name (Имя) и Description (Описание) для сцены.

3. Если вы хотите, чтобы сцена отображалась в представлении земного шара, переключите Show on globe (Показать на глобусе) на On (Вкл.). Введите значения Latitude (Широта) и Longitude (Долгота) для сцены.

4. В разделе Link 3D file (Связать трехмерный файл) выберите одну из следующих вкладок:

   1. Choose file (Выбрать файл) — для ввода URL-адреса трехмерного файла, который находится в контейнере хранилища.
   2. Upload file (Отправить файл) — для отправки трехмерного файла с компьютера.

   

5. Нажмите кнопку создания.

Редактирование сцен

Чтобы изменить или удалить сцену после ее создания, используйте значки действий рядом с сценой на домашней странице 3D-сцен Студии.

Редактирование сцены повторно открывает все свойства сцены, заданные при его создании, что позволяет изменять их и обновлять сцену.

Просмотр сцен в представлении земного шара

На домашней странице 3D Scenes Studio показано представление списка ваших сцен.

Вы также можете выбрать представление земного шара, чтобы увидеть ваши сцены, размещенные визуально на земном шаре.

В результате представление земного шара будет выглядеть следующим образом:

Просмотр сцен по отдельности

На домашней странице вы можете выбрать отдельную сцену, чтобы открыть ее в режиме создания. Здесь вы увидите трехмерную сетку для сцены и можете изменить элементы и поведение сцены.

Вы можете переключиться в режим просмотра , чтобы включить фильтрацию по определенным элементам и визуализацию созданных действий элементов.

Здесь можно просмотреть все свойства элемента и их значения с течением времени, если журнал данных включен в экземпляре. Чтобы просмотреть историю свойств, выберите значок обозреватель истории данных.

Этот выбор открывает обозреватель журнала данных для свойства. Дополнительные сведения об использовании обозревателя истории данных см. в разделе Проверка и изучение историзированных свойств.

Внедрение сцен в пользовательские приложения

Компонент средства просмотра также может быть внедрен в пользовательские приложения за пределами трехмерной студии Сцен и может работать вместе с сторонними компонентами.

Вот пример того, как может выглядеть внедренное средство просмотра в независимом приложении:

Библиотека компонентов трехмерной визуализации доступна в GitHub в репозитории iot-cardboard-js . Эта библиотека — это библиотека компонентов React с открытым кодом для создания веб-интерфейсов Интернета вещей (IoT).

Инструкции по использованию библиотеки для интеграции трехмерного опыта в пользовательские приложения см. в вики репозитория, Внедрение трехмерных сцен. Вы также можете использовать пример CRA IoT Cardboard , который развертывает шаблон приложения Create React для библиотеки, чтобы приступить к созданию пользовательского приложения с внедренным средством просмотра.

Добавление элементов

Элемент — это самоопределяющийся набор трехмерных сеток, связанный с данными в одном или нескольких базовых цифровых двойниках.

Один из способов создать новый элемент — нажать кнопку New element (Новый элемент) на вкладке Elements (Элементы) в представлении сцены Build (Создание).

Вы также можете выбрать компонент сетки непосредственно в визуализации и создать новый элемент, уже подключенный к ней.

Создание нового элемента открывает панель "Создать элемент", где можно заполнить сведения об элементе.

Имя и основной двойник

Основной двойник — главный цифровой двойник для элемента. Вы подключаете элемент к двойнику в экземпляре Azure Digital Twins, чтобы элемент мог представлять ваш двойник и его данные в трехмерной визуализации.

На панели Новый элемент раскрывающийся список основных двойников содержит имена всех двойников в подключенном экземпляре Azure Digital Twins. Рядом с этим полем можно выбрать значок "Проверить свойства ", чтобы просмотреть данные двойника или значок поиска расширенных двойников, чтобы найти другие двойники, запрашивая значения свойств.

Выберите двойник, который нужно связать с этим элементом. Связывание двойника с этим элементом автоматически применяет идентификатор цифрового двойника ($dtId) в качестве имени элемента. Вы можете переименовать элемент 3D сцены, чтобы оно было понятно как создателям сцены, так и пользователям.

Совет

Azure Digital Twins Explorer поможет вам найти нужный двойник для связывания с элементом, отобразив для вас визуальный граф двойников позволив указать в запросе определенные условия для двойника.

Сетки

На вкладке Сетки вы указываете, какие компоненты визуальной трехмерной сетки представляют этот элемент.

Если вы начали создание элемента, выбрав сетку в визуализации, она уже заполнена здесь. Вы можете выбрать сетки в визуализации, чтобы добавить их в элемент.

Поведение

Поведение — это сценарий для сцены. Выберите Add behavior (Добавить поведение) на этой вкладке. Далее можно выбрать существующее поведение, чтобы добавить его в этот элемент, или выбрать New behavior, чтобы перейти к процессу создания нового поведения.

Дополнительные сведения о создании новых поведений см. в разделе "Добавление поведений".

Другие двойники

На вкладке Other twins (Другие двойники) при желании вы можете добавить дополнительные источники данных цифровых двойников для элемента. Вы можете добавить другие двойники в элемент, если данные основного двойника недостаточно, чтобы определить все поведение, которое требуется для элемента, поэтому вам нужен доступ к данным других двойников.

Нельзя добавлять другие двойники при создании нового элемента. Инструкции по добавлению других двойников см. в разделе Двойники, где двойники рассматриваются как вариант поведения.

После добавления в элемент других двойников вы сможете просматривать и изменять их на этой вкладке.

Добавление поведений

Поведение — это сценарий для вашей сцены, использующий определённые данные цифрового двойника связанного элемента для управления визуализацией просмотра.

Один из способов создать новое поведение — нажать кнопку New behavior (Новое поведение) на вкладке Behaviors (Поведения) в представлении сцены Build (Создание).

Вы также можете выбрать элемент на вкладке Elements (Элементы) и создать новое поведение на вкладке Behaviors (Поведения) этого элемента.

Создание нового поведения открывает панель "Новое поведение ", где можно заполнить сведения о поведении.

Имя и слои сцены

Сначала выберите Display name для поведения.

Совет

Выберите имя, понятное конечным пользователям, просматривающим сцену, так как это имя поведения отображается как часть визуализации сцены.

В раскрывающемся меню Scene layers (Слои сцены) можно добавить это поведение в существующий слой или создать новый слой для упорядочения этого поведения. Дополнительные сведения о слоях см. в разделе Управление слоями.

Элементы

На вкладке Elements (Элементы) выберите элементы, которые должны быть целевыми для этого поведения.

Если вы запустили процесс создания поведения из определенного элемента, этот элемент уже выбран здесь. В других случаях вы можете выбрать элементы здесь впервые.

Двойники

На вкладке Twins можно изменить набор двойников, данные которых доступны для этого поведения, включая первичные двойники целевых элементов и любые другие двойники.

Вы можете добавить дополнительные источники данных цифровых двойников для элемента. После настройки других двойников вы сможете использовать их свойства в выражениях поведения для этого элемента. Вы должны добавлять других двойников только в том случае, если они содержат данные, которые выходят за пределы данных вашего первичного двойника и которые вы хотите использовать в визуальных правилах и мини-приложениях для данного поведения.

Чтобы добавить новый источник данных двойника, выберите Add twin (Добавить двойник) и Create twin (Создать двойник).

При добавлении нового источника данных двойника откроется панель "Новый двойник", где можно присвоить имя нового двойника и выбрать двойник из экземпляра Azure Digital Twins для сопоставления.

Совет

В Azure Digital Twins Explorer вы можете просмотреть список двойников, которые могут быть связаны с основным двойником для этого элемента. Вы можете запросить граф с помощью SELECT * FROM digitaltwins WHERE $dtId="<primary-twin-id>, а затем использовать функцию расширения двойным щелчком для просмотра связанных двойников.

Визуальные правила

На вкладке "Визуальные правила " можно настроить наложения на основе данных для элементов, чтобы указать их работоспособность или состояние в средстве просмотра.

Чтобы создать правило, начните с нажатия кнопки "Добавить правило".

Выберите отображаемое имя для правила.

Затем выберите, зависит ли правило от одного свойства или выражения пользовательского (расширенного) свойства. Для одного свойства вы получите раскрывающийся список числовых свойств в основном двойнике. Для пользовательского (дополнительного) вы получаете текстовое поле, в котором можно написать пользовательское выражение JavaScript с помощью одного или нескольких свойств. Результат выражения должен совпадать с типом результата, указанным в поле "Тип ". Дополнительные сведения о написании пользовательских выражений см. в разделе Использование пользовательских (расширенных) выражений.

Примечание.

Если вы не можете выбрать свойство из раскрывающегося списка, так как список не отвечает, такая ситуация может означать, что в некоторых моделях в вашем экземпляре возникает ошибка. Например, наличие неуникальных значений перечисления в атрибутах модели нарушает эту функцию. Если эта ошибка возникает, просмотрите определения модели и убедитесь, что все свойства валидны.

После определения выражения свойства выберите "Добавить условие ", чтобы определить условные визуальные эффекты.

В параметрах "Добавить условие " введите метку для условия в визуализации.

Затем задайте значения , чтобы определить границы значений условия (точные изменения выбора в зависимости от типа свойства). Для числовых свойств минимальное значение каждого диапазона включается, а максимальное — исключается.

В разделе "Действия" определите, что происходит в визуализации сцены при выполнении условия. Вы можете использовать окраску сетки для управления цветом выражения свойства в средстве просмотра или значок для отображения значка определенного цвета и иконки при выполнении условия выражения свойства.

По завершении выберите Сохранить.

Виджеты

Мини-приложения управляются на вкладке "Мини-приложения". Мини-приложения — это управляемые данными визуальные элементы, обеспечивающие больше контекста и данных, чтобы понять сценарий, который представляет поведение. Настройка мини-приложений помогает убедиться, что правильные данные доступны при активном условии.

Выберите Add widget (Добавить мини-приложение), чтобы открыть окно Widget library (Библиотека мини-приложений), где на выбор доступны мини-приложения различных типов.

Ниже приведены доступные для создания типы мини-приложения:

• Индикатор: для визуального представления числовых данных

  Введите отображаемое имя и единицу измерения, затем выберите, будет ли шкала показывать одно свойство или выражение свойства пользовательское (расширенное). Для одного свойства вы получите раскрывающийся список числовых свойств в основном двойнике. Для пользовательского (дополнительного) вы получаете текстовое поле, в котором можно написать пользовательское выражение JavaScript с помощью одного или нескольких свойств. Выражение должно иметь числовой результат. Дополнительные сведения о написании пользовательских выражений см. в разделе Использование пользовательских (расширенных) выражений.

  После определения выражения свойства задайте диапазоны значений, которые будут отображаться в определенных цветах датчика. Минимальное значение каждого диапазона значений указывается включительно, а максимальное значение указывается исключительно.

  

  Примечание.

  Если вы не можете выбрать свойство из раскрывающегося списка, так как список не отвечает, это отсутствие ответа может означать, что в некоторых модельх в вашем экземпляре возникает ошибка. Например, если значения перечисления неуника в атрибутах модели разбиваются на эту функцию. Если эта ошибка возникает, #B0 просмотрите определения модели #C1 и убедитесь, что все свойства допустимы.

• Ссылка: включение содержимого с внешними ссылками с помощью связанного URL-адреса

  Введите значения Label (Метка) и URL назначения.

  

  URL-адреса также могут содержать выражения вычислений с таким синтаксисом: ${<calculation-expression>}. Предыдущий снимок экрана содержит выражение для доступа к свойству первичного двойника. Выражения вычисляются и отображаются динамически в средстве просмотра.

• Value (Значение) – для прямого отображения значений свойств двойника.

  Введите Display name (Отображаемое имя) и выберите Property expression (Выражение свойства), которое нужно отобразить. Это выражение свойства может быть одним свойством первичного двойника или выражением пользовательского (расширенного) свойства. Пользовательские выражения должны быть выражениями JavaScript, используя одно или несколько свойств двойника, и вы выбираете, какой тип результата создает выражение. Если ваше пользовательское выражение свойства возвращает строку, вы также можете использовать синтаксис шаблонных литералов JavaScript для включения динамического выражения в итоговую строку. Отформатируйте динамическое выражение с помощью следующего синтаксиса: ${<calculation-expression>}. Затем заключите весь результат строки в обратные кавычки (`). Дополнительные сведения о написании пользовательских выражений см. в разделе Использование пользовательских (расширенных) выражений.

  

  Примечание.

  Если вы не можете выбрать свойство из раскрывающегося списка, так как список не отвечает, эта проблема может свидетельствовать об ошибке в некоторых моделях вашего экземпляра. Например, наличие неуникальных значений перечисления в атрибутах модели нарушает эту функцию. Если эта ошибка возникает, просмотрите определения модели и убедитесь, что все свойства допустимы.

  Ниже приведен пример виджета значений, который проверяет, превышает ли InFlow значение цифрового двойника 99. Если да, оно выводит строку с выражением, содержащим $dtId двойника. В противном случае в выходных данных нет выражения, поэтому обратные результаты не требуются.

  Вот выражение значения: PrimaryTwin.InFlow > 99 ? `${PrimaryTwin.$dtId} has an InFlow problem` : 'Everything looks good'. Вычисляемый результат выражения ($dtId) отображается в виджете в просмотрщике.

  

• История данных: для отображения значений свойств с течением времени. Это мини-приложение работает с функцией журнала данных Azure Digital Twins, поэтому она доступна только при включении журнала данных для экземпляра, используемого в этой трехмерной сцене. После установления соединения с историей данных для экземпляра вы сможете отобразить эти данные с помощью этого виджета.

  Мини-приложение автоматически заполняет поле строки подключения, используя данные из экземпляра Azure Data Explorer, уже подключенного к этому экземпляру Azure Digital Twins.

  Введите отображаемое имя и добавьте один или несколько наборов данных временных рядов на основе свойств первичного двойника. Вы также можете настроить отображение данных временных рядов в диаграмме мини-приложения.

  

  Примечание.

  Если вы не можете выбрать свойство из раскрывающегося списка, так как список не отвечает, это отсутствие ответа может означать, что в вашем экземпляре может быть ошибка в некоторых моделях. Например, наличие неуникальных значений перечисления в атрибутах модели нарушает работу этой функции. Если эта ошибка возникает, просмотрите определение модели и убедитесь, что все свойства являются корректными.

Использование пользовательских (расширенных) выражений

При определении визуальных правил и мини-приложений в рамках их поведения, может потребоваться использовать пользовательские выражения для задания условия для свойства.

Эти выражения используют язык JavaScript и позволяют использовать одно или несколько свойств связанных двойников для определения пользовательской логики. Результат выражения должен совпадать с типом результата, указанным в поле "Тип ".

В следующей таблице указаны операторы JavaScript, которые поддерживаются в пользовательских выражениях Studio для 3D-сцен.

Тип оператора	Поддерживается?
операторы присваивания	Нет
Операторы сравнения	Да
Арифметические операторы	Да
битовые операторы	Да
Логические операторы	Да
Строковые операторы	Да
Условный (троичный) оператор	Да
Командный оператор	Нет
Унарные операторы	Нет
Реляционные операторы	Нет

Управление слоями

Чтобы упорядочить поведение, вы можете создавать слои в сцене. Слои действуют как теги для поведения, что позволяет определить, какое поведение должно выполняться вместе, и, таким образом, создать пользовательские представления сцены для различных ролей или задач.

Одним из способов создания слоев является нажатие кнопки Scene layers (Слои сцены) в представлении сцены Build (Создание).

При выборе нового слоя вам будет предложено ввести имя нового слоя, который вы хотите создать.

Вы также можете создавать слои при создании или изменении поведения. Область поведения также позволяет добавить поведение в созданный слой.

При просмотре сцены в средстве просмотра можно нажать кнопку Select layers (Выбрать слои), чтобы выбрать, какие слои отображаются в визуализации. Поведения, которые не являются частью какого-либо слоя, сгруппированы в слое по умолчанию (Default layer).

Настройка минимальной частоты обновления

Вы можете вручную настроить минимальную частоту обновления для средства просмотра трехмерной сцены, чтобы выполнить некоторый контроль за частотой извлечения данных и результирующий эффект на производительность. Можно настроить минимальную частоту обновления в диапазоне от 10 секунд до одного часа.

В построителе сцены нажмите кнопку "Конфигурация сцены".

Используйте раскрывающийся список, чтобы выбрать параметр частоты обновления.

При просмотре сцены в средстве просмотра можно навести указатель мыши на кнопку "Обновить ", чтобы увидеть параметр частоты обновления и время последнего обновления. Вы также можете выбрать его, чтобы обновить сцену вручную.

Изменение темы

В построителе или средстве просмотра сцены выберите значок Theme (Тема), чтобы изменить стиль, цвета объектов и цвет фона.

Поделитесь вашей средой

Среда 3D Scenes Studio формируется из уникальной пары экземпляра Azure Digital Twins и контейнера хранилища Azure. Вы можете поделиться с другим пользователем всей средой, включая все сцены, или определенной сценой.

Чтобы предоставить общий доступ к вашей среде другому пользователю, начните с предоставления ему следующих разрешений для ресурсов:

• Доступ на уровне читателя данных Azure Digital Twins (или выше) в экземпляре Azure Digital Twins.
• Доступ уровня «Чтение данных объектов BLOB» (или выше) к контейнеру хранилища
  • Средство чтения данных BLOB-объектов хранилища позволяет им осматривать ваши сцены.
  • Владелец данных хранилища BLOB-объектов или участник данных хранилища BLOB-объектов позволяет им редактировать ваши сцены.

Затем следуйте дальнейшим инструкциям в этом разделе, чтобы предоставить общий доступ ко всей среде или к определенной сцене.

Предоставление доступа ко всей среде

Когда у пользователя будут необходимые разрешения, вы можете предоставить ему доступ к вашей среде одним из двух способов. Вы можете выполнить одно из следующих действий:

• Используя кнопку "Share" (Общий доступ) на домашней странице 3D Scenes Studio, скопируйте URL-адрес среды 3D Scenes Studio. (URL-адрес содержит URL-адреса экземпляра Azure Digital Twins и контейнера хранилища.)

  Предоставьте этот URL-адрес получателю, чтобы он вставил этот адрес в браузере для подключения к вашей среде.

• Предоставьте URL-адрес экземпляра Azure Digital Twins и URL-адрес контейнера службы хранилища Azure, который вы использовали при инициализации среды 3D Scenes Studio. Получатель сможет получить доступ к студии 3D Scenes Studio и инициализировать ее с использованием этих же URL-адресов, чтобы подключиться к той же среде.

После предоставления им доступа получатель может просматривать и взаимодействовать с вашими сценами в студии.

Поделиться конкретной сценой

Вы также можете поделиться своей средой с помощью ссылки напрямую на определенную сцену. Чтобы предоставить доступ к определенной сцене, откройте сцену в режиме View (Просмотр).

Используйте значок Share scene (Поделиться сценой), чтобы создать ссылку на сцену. Вы можете выбрать, нужно ли сохранить в ссылке текущий слой и выбранные элементы.

Когда получатель вставляет этот URL-адрес в браузер, указанная сцена открывается в средстве просмотра с выбранными слоями или элементами.

Примечание.

Когда сцена предоставляется пользователю таким образом, получатель может оставить эту сцену и просмотреть другие сцены в вашей среде, если они выбирают.

Следующие шаги

Попробуйте поработать с примером сценария в 3D Scenes Studio (см. статью Начало работы с 3D Scenes Studio).

Вы также можете визуализировать граф Azure Digital Twins другим способом с помощью Azure Digital Twins Explorer.