Краткое руководство. Начало работы с предварительной версией 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.

В этой статье вы настроите все необходимые ресурсы для использования 3D Scenes Studio, включая экземпляр Azure Digital Twins с образцами данных и ресурс хранилища Azure. Затем вы создадите сцену в студии, которая подключается к образцу среды Azure Digital Twins.

Пример сцены, используемой в этом кратком руководстве, позволяет отслеживать эффективность работы роботизированных манипуляторов на заводе. Роботизированные руки собирают некоторые коробки каждый час, в то время как видеокамеры отслеживают каждую из рук, чтобы определить, не удалось ли рука забрать коробку. С каждым манипулятором связан цифровой двойник в Azure Digital Twins. Данные цифровых двойников обновляются при каждом пропуске коробки манипулятором. В контексте этого сценария в этом кратком руководстве описана настройка трехмерной сцены для визуализации работы манипуляторов на фабрике, а также визуальные оповещения, поступающие при каждом пропуске коробки.

Сцена выглядит следующим образом:

Необходимые компоненты

Для выполнения этого краткого руководства вам потребуется подписка на Azure. Если у вас его еще нет, создайте его бесплатно прямо сейчас.

Вам также нужно скачать пример 3D-файла glTF (формат передачи графики) для сцены в этом кратком руководстве. Скачайте следующий пример файла из GitHub: RobotArms.glb.

Настройка Azure Digital Twins и примера данных

Первым шагом в работе с Azure Digital Twins является создание экземпляра Azure Digital Twins. После создания экземпляра службы его можно связать с 3D Scenes Studio. Процесс будет описан далее в этом кратком руководстве.

В оставшейся части раздела приведены пошаговые инструкции по созданию экземпляра. Если у вас уже настроен экземпляр Azure Digital Twins после работы с предыдущим кратким руководством, можно использовать этот экземпляр и перейти к следующему разделу.

Создание экземпляра Azure Digital Twins

В этом разделе описано, как создать новый экземпляр Azure Digital Twins с помощью портал Azure. Перейдите на портал и войдите с помощью учетных данных.

1. На портале нажмите кнопку Создать ресурс в меню домашней страницы служб Azure.

   

2. Найдите Azure Digital Twins в поле поиска и выберите в результатах службу Azure Digital Twins.

   Оставьте в поле План значение Azure Digital Twins и нажмите кнопку Создать, чтобы начать создание нового экземпляра службы.

   

3. Заполните поля на вкладке "Основы" в настройках, включая подписку, группу ресурсов, имя ресурса для нового экземпляра и регион. Установите флажок Назначить роль владельца данных Azure Digital Twins, чтобы предоставить себе разрешения на управление данными в экземпляре.

   

   Примечание.

   Если поле "Назначить роль владельца данных Azure Digital Twins" неактивно, это означает, что у вас в подписке Azure нет разрешений для управления доступом пользователей к ресурсам. Вы можете продолжить создание экземпляра в этом разделе, после чего пользователь с необходимыми разрешениями должен назначить вам эту роль на экземпляре, чтобы вы могли выполнить оставшуюся часть этого краткого руководства.

   Общие роли, отвечающие этому требованию: Владелец или Администратор учетной записи либо сочетание ролей Администратор доступа пользователей и Участник.

4. Выберите Обзор и создание, чтобы завершить создание вашего экземпляра.

5. Отображается сводная страница с введенными сведениями. Подтвердите и создайте экземпляр, выбрав Создать.

Это действие перенаправит вас на страницу обзора, где отслеживается состояние развертывания экземпляра.

Подождите, пока на странице не отобразится сообщение о завершении развертывания.

Получение имени узла

По завершении развертывания нажмите кнопку Перейти к ресурсу, чтобы перейти на страницу обзора экземпляра на портале.

Затем запишите значение имени узла экземпляра для последующего использования.

Создание примеров моделей и двойников

В этом разделе вы используете средство симулятора данных Azure Digital Twins для генерации примеров моделей и двойников, чтобы наполнить ваш экземпляр. Затем вы используете симулятор для потоковой передачи примеров данных двойникам в графе.

Этот пример сценария представляет собой центр распределения упаковок, в котором работает шесть роботизированных манипуляторов. У каждого манипулятора есть цифровой двойник со свойствами, позволяющими отслеживать, сколько коробок манипулятору не удается захватить, а также определять идентификаторы пропущенных коробок.

1. Перейдите к симулятору данных в веб-браузере.

2. В области URL-адрес экземпляра введите имя узла экземпляра Azure Digital Twins, полученное при работе с предыдущим разделом. Задайте для параметра Тип моделирования значение Robot Arms (Роботизированные манипуляторы).

3. Нажмите кнопку Generate environment (Создать среду), чтобы создать пример среды с моделями и двойниками (Если в вашем экземпляре уже есть модели и двойники, это действие не удаляет их, оно просто добавляет больше.)

   

4. Прокрутите вниз и выберите "Начать моделирование ", чтобы начать отправку имитированных данных в экземпляр Azure Digital Twins. Моделирование выполняется во время открытия этого окна, а параметр "Запустить моделирование " активен.

Вы можете просмотреть модели и графы, созданные с помощью средства Graph Azure Digital Twins Explorer. Чтобы переключиться на это средство, выберите значок Граф в меню слева.

Затем нажмите кнопку «Выполнить запрос», чтобы получить данные обо всех двойниках и связях, созданных в экземпляре.

Вы можете выбрать каждый двойник, чтобы просмотреть более подробные сведения о нем.

Чтобы узнать, какие модели отправляются и как они связаны друг с другом, выберите граф модели.

Создание ресурсов хранилища

Затем создайте новую учетную запись хранения и контейнер в этой учетной записи. 3D Scenes Studio использует этот контейнер для хранения вашего 3D-файла и конфигурационной информации.

Вы также настроили разрешения на чтение и запись в учетную запись хранения. Чтобы быстро настроить эти ресурсы резервного копирования, в этом разделе используется Azure Cloud Shell.

1. Перейдите к Cloud Shell в браузере.

   Выполните следующую команду, чтобы задать контекст CLI для подписки для этого сеанса.

   az account set --subscription "<your-Azure-subscription-ID>"
   

2. Выполните следующую команду, чтобы создать учетную запись хранения в подписке. Команда содержит заполнители для ввода имени, выбора региона для учетной записи хранения и для группы ресурсов.

   az storage account create --resource-group <your-resource-group> --name <name-for-your-storage-account> --location <region> --sku Standard_RAGRS
   

   После успешного завершения команды вы увидите сведения о новой учетной записи хранения в выходных данных. Найдите значение ID в выходных данных и скопируйте его для использования в команде ниже.

   

3. Выполните следующую команду, чтобы предоставить себе роль владельца данных BLOB-объектов хранилища в учетной записи хранения. Этот уровень доступа позволяет выполнять операции чтения и записи в Studio 3D Scenes. Команда содержит заполнители для электронной почты, связанной с учетной записью Azure, и идентификатор учетной записи хранения, скопированной на предыдущем шаге.

   az role assignment create --role "Storage Blob Data Owner" --assignee <your-Azure-email> --scope <ID-of-your-storage-account>
   

   После успешного завершения команды в выходных данных отображаются сведения о назначении роли.

4. Выполните команду ниже, чтобы настроить CORS для учетной записи хранения. Эта конфигурация необходима, чтобы 3D Scenes Studio мог получить доступ к вашему контейнеру хранилища. Команда содержит заполнитель для имени учетной записи хранения.

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

   Эта команда не имеет выходных данных.

5. Выполните следующую команду, чтобы создать частный контейнер в учетной записи хранения: Здесь хранятся файлы 3D-сцен студии. Команда содержит заполнитель для ввода имени контейнера хранилища и заполнителя для имени учетной записи хранения.

   az storage container create --name <name-for-your-container> --public-access off --account-name <your-storage-account>
   

   После успешного выполнения команды отображаются выходные данные "created": true.

Инициализация среды 3D Scenes Studio

Теперь, когда все ресурсы настроены, с их помощью можно создать среду в 3D Scenes Studio. В этом разделе вы создаете сцену и настраиваете её 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. Закройте демонстрацию.

   

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

   

   1. В поле URL-адреса экземпляра Azure Digital Twins введите имя узла экземпляра из шага Получение имени узла в следующий URL-адрес: https://<your-instance-host-name>.

   2. Для URL-адреса учетной записи служба хранилища Azure введите имя учетной записи хранения на шаге "Создание ресурсов хранилища" в следующий URL-адрес: https://<your-storage-account>.blob.core.windows.net

   3. В поле служба хранилища Azure имя контейнера введите имя контейнера хранилища на шаге "Создание ресурсов хранилища".

   4. Выберите Сохранить.

   

Добавление новой трехмерной сцены

В этом разделе описано, как создать трехмерную сцену с помощью файла модели RobotArms.glb 3D, скачаемого ранее в предварительных требованиях. Сцена состоит из трехмерного файла модели и файла конфигурации, созданного для вас автоматически.

Этот пример сцены содержит визуализацию центра распределения и работающих в нем манипуляторов. Вы подключаете эту визуализацию к образцам двойников, созданным на шаге "Создание примеров моделей и двойников ", и настраиваете представление на основе данных в последующих шагах.

1. Нажмите кнопку Add 3D scene (Добавить трехмерную сцену), чтобы начать создание сцены. Введите имя и описание сцены и нажмите кнопку Отправить файл.

   

2. Найдите файл RobotArms.glb на компьютере и откройте его. Нажмите кнопку создания.

   

   После загрузки файла вы увидите его снова в списке на главном экране 3D Scenes Studio.

3. Выберите сцену, чтобы открыть и просмотреть ее. Сцена открывается в режиме сборки .

   

Создание элемента сцены

Затем вы определите элемент в трехмерной визуализации и свяжите его с двойником в графе Azure Digital Twins, который вы настроили ранее.

1. Выберите любой роботизированный манипулятор в визуализации сцены. При выборе этой опции открывается доступ к возможным действиям элемента. Выберите команду + Create new element (+ Создать элемент).

   

2. На панели Новый элемент раскрывающийся список основных двойников содержит имена всех двойников в подключенном экземпляре Azure Digital Twins.

   1. Выберите элемент Arm1. Этот выбор автоматически применяет идентификатор цифрового двойника ($dtId) в качестве имени элемента.

   2. Выберите команду Создать элемент.

   

Элемент теперь отображается в списке элементов для сцены.

Создание поведения

Затем вы создадите поведение элемента. Поведение позволяет настраивать визуальные элементы данных элемента и связанную бизнес-логику. Затем можно изучить эти визуальные элементы данных, чтобы получить представление о состоянии физической среды.

1. Перейдите к списку Поведение и выберите элемент New behavior (Создать поведение).

   

2. В поле Отображаемое имя введите Packing Line Efficiency (Эффективность линии упаковки). В разделе Элементы выберите Arm1.

   

3. Пропустите вкладку Двойники, которая не используется в этом кратком руководстве.

4. Перейдите на вкладку "Визуальные правила ". Визуальные правила — это наложения на элементы, управляемые данными, которые можно настроить для указания работоспособности или состояния элемента.

   1. Во-первых, необходимо задать некоторые условия, чтобы указать эффективность линии упаковки.

      1. Выберите Добавить правило.

         

      2. Введите отображаемое имя почасовых сборов. Оставьте выражение свойства в отдельном свойстве и откройте раскрывающийся список свойств. Он содержит имена всех свойств основного двойника для элемента Arm1. Выберите элемент PrimaryTwin.FailedPickupsLastHr. Затем нажмите кнопку "Добавить условие".

         

      3. Затем вы определите некоторые границы, чтобы указать, когда почасовые забирания пропускают слишком большое количество посылок. Для этого сценария предположим, что рука нуждается в внимания, если она пропускает более трех пикапов в час. Пометка условия >3 пропущенных пикапов и определение диапазона значений от 4 до Бесконечности (минимальное значение диапазона включительно, и максимальное значение является эксклюзивным). Назначьте цвет элемента красным цветом. Выберите Сохранить.

         

      4. Снова выберите " Добавить условие " и создайте условие с меткой 1–3 пропущенных сборов. Определите диапазон значений от 1 до 4 и назначьте цвет элемента оранжевого цвета. Сохраните условие.

         Выберите "Добавить условие еще раз" и создайте условие с меткой 0 пропущенных сборов. Определите диапазон значений от 0 до 1 и назначьте цвет элемента зеленым цветом. Сохраните условие.

         После создания всех трех условий сохраните новое визуальное правило.

         

   2. Затем создайте еще одно визуальное правило для отображения оповещений о пропущенных пакетах.

      1. На вкладке "Визуальные правила " снова нажмите кнопку "Добавить правило ".

         

      2. Введите отображаемое имя PickupFailedAlert. Измените выражение свойства на Custom (advanced), введите свойство PrimaryTwin.PickupFailedAlert и задайте для типа логическое значение. Этот выбор свойств ссылается на логическое свойство двойника arm, которое имеет значение True при неудаче забора пакета. Выберите Добавить условие.

         

      3. Не удалось ввести метку${PrimaryTwin.PickupFailedBoxID}. Позже в представлении сцены эта метка динамически отображает значение строкового свойства близнеца PickupFailedBoxID, которое содержит идентификатор, представляющий коробку, которую руке недавно не удалось поднять. Задайте значение True и выберите визуальный тип значка. Задайте для цвета красный цвет и выберите значок. Нажмите кнопку "Сохранить ", чтобы добавить условие, а затем нажмите кнопку "Сохранить ", чтобы сохранить визуальное правило.

         

      Теперь вы увидите оба правила, перечисленные на вкладке "Визуальные правила ".

      

5. Перейдите на вкладку "Мини-приложения". Мини-приложения — это визуальные элементы, управляемые данными, которые предоставляют больше контекста и данных, чтобы понять сценарий, который представляет поведение. Здесь вы добавите два визуальных виджета для отображения информации о элементе 'arm'.

   1. Сначала создайте мини-приложение для отображения датчика значения гидравлического давления манипулятора.

      1. Выберите команду Добавить мини-приложение.

         

         В библиотеке мини-приложений выберите мини-приложение Датчик, а затем выберите команду Добавить мини-приложение.

      2. В разделе параметров нового мини-приложения добавьте: Отображаемое имя –Гидравлическое давление, Единица измерения – м/с и Выражение свойства с одним свойством – PrimaryTwin.HydraulicPressure.

         Задайте три диапазона значений, чтобы значения 0-40 отображались одним цветом, 40-80 отображаются во втором цвете, а 80-Бесконечность отображаются в третьем цвете. (Помните, что минимальное значение диапазона включено включительно, и максимальное значение является эксклюзивным.)

         

         Выберите команду Создать мини-приложение.

   2. Затем создайте мини-приложение со ссылкой на поток динамической камеры манипулятора.

      1. Выберите команду Добавить мини-приложение. В библиотеке мини-приложений выберите мини-приложение Ссылка, а затем выберите команду Добавить мини-приложение.

      2. В разделе параметров нового мини-приложения введите меткудинамической камеры манипулятора. Для URL-адреса можно использовать пример URL-адреса http://contoso.armstreams.com/${PrimaryTwin.$dtId}. В этом примере нет динамической камеры, размещенной по URL-адресу, но ссылка представляет, где видеотрансляций может размещаться в реальном сценарии.

      3. Выберите команду Создать мини-приложение.

         

6. Теперь параметры поведения заданы. Сохраните поведение, выбрав команду Create behavior (Создать поведение).

   

Эффективность линии упаковки теперь отображается в списке поведений для сцены.

Просмотр сцены

До сих пор вы работали с 3D Scenes Studio в режиме Сборка. Теперь переключите режим в значение Просмотр.

В списке элементов выберите созданный элемент Arm1. Визуализация увеличивается, чтобы показать визуальный элемент и продемонстрировать заданное для него поведение.

Применение поведения к другим элементам

Иногда среда может содержать несколько похожих элементов, которые должны отображаться в визуализации одинаково (например, шесть различных роботизированных манипуляторов в этом примере). Теперь, когда вы создали поведение для одной руки и подтвердили, что это выглядит в средстве просмотра, в этом разделе показано, как быстро добавить поведение на другие руки, чтобы все они отображали одинаковый тип информации в средстве просмотра.

1. Вернитесь в режим Сборка. Как и при работе с разделом Создание элемента сцены, выберите другой манипулятор в визуализации и команду Create new element (Создать элемент).

2. Выберите основной двойникArm2 для нового элемента, а затем перейдите на вкладку "Поведение".

3. Выберите команду Добавить поведение. Выберите поведение Packing Line Efficiency, созданное при работе с этим кратким руководством.

4. Нажмите кнопку Создать, чтобы завершить создание нового элемента манипулятора.

Перейдите на вкладку Просмотр, чтобы просмотреть работу поведения с новым элементом манипулятора. Все сведения, выбранные при создании поведения, теперь доступны для обоих элементов манипулятора в сцене.

Просмотр и контекстуализация учебных моделей

В этом кратком руководстве показано, как создать иммерсивную панель мониторинга для данных Azure Digital Twins, предоставить доступ пользователям и расширить доступ к важным аналитическим сведениям о реальной среде.

При работе с этим кратким руководством вы создали пример трехмерной сцены для представления центра распределения упаковок с роботизированными манипуляторами, которые собирают упаковки. Эта визуализация была подключена к графу цифрового двойника. Вы связали манипулятор в визуализации с его цифровым двойником, предоставляющим резервные данные. Вы также создали визуальное поведение для отображения ключевых сведений об этой руке при просмотре полной сцены, включая сведения о любых полях, которые рука не смогла забрать в течение последнего часа.

При работе с этим кратким руководством с помощью симулятора данных Azure Digital Twins были быстро созданы примеры моделей и двойников для сценария фабрики. При использовании Azure Digital Twins с собственной средой вы создаете собственные модели и двойники , чтобы точно описать элементы среды подробно. Кроме того, в этом кратком руководстве использовался симулятор данных для имитации динамических данных, на основе которых обновлялись свойства цифрового двойника при пропуске упаковок. При использовании Azure Digital Twins с собственной средой прием динамических данных — это процесс, который вы настраиваете самостоятельно в соответствии с собственными датчиками среды.

Очистка ресурсов

Чтобы выполнить очистку ресурсов после этого краткого руководства, выберите ресурсы Azure Digital Twins, которые требуется удалить в зависимости от того, что вы хотите сделать дальше.

• Если вы планируете продолжить работу с руководствами по Azure Digital Twins, созданный в этом кратком руководстве экземпляр можно использовать повторно для работы со следующими статьями, поэтому удалять его не нужно.

• Если вы хотите продолжить использование экземпляра Azure Digital Twins из этой статьи, но удалите все его модели, двойники и связи, выполните следующую команду az dt job deletion CLI:

  az dt job deletion create -n <name-of-Azure-Digital-Twins-instance> -y
  

  Если требуется удалить только некоторые из этих элементов, можно использовать az dt twin relationship delete, az dt twin delete и az dt model delete , чтобы выборочно удалить только те элементы, которые нужно удалить.

• Если экземпляр Azure Digital Twins больше не нужен, его можно удалить с помощью портала Azure.

  Вернитесь на страницу обзора экземпляра на портале (Если вы уже закрыли эту вкладку, вы можете снова найти экземпляр, найдя его имя в строке поиска на портале Azure и выбрав его из результатов поиска.)

  Выберите команду Удалить, чтобы удалить экземпляр, включая все его модели и двойники.

  

Чтобы удалить ресурсы хранилища, перейдите на страницу обзора учетной записи хранения на портале Azure и выберите команду Удалить. Это действие удаляет учетную запись хранения и контейнер внутри него, а также трехмерные файлы сцен, которые находились в контейнере.

Вы также можете удалить скачанный 3D-файл с локального компьютера.

Следующие шаги

Продолжайте работу с руководствами по Azure Digital Twins, чтобы создать собственную среду Azure Digital Twins.