基于组件技术的工程机械虚拟现实管理系统研究

基于组件技术的工程机械虚拟现实基于组件技术的工程机械虚拟现实 管理系统研究管理系统研究 阐述了 vr 技术的组成和未来发展趋势 分析了 vr 技术 在工程机械管理领域中的应用 提出了基于组件技术的工程机 械虚拟现实管理系统的解决方案 构建了系统的组件化模型 为今后基于组件技术的工程机械虚拟现实管理系统的开发提供 了新的思路和方法 vr 技术的组成 发展趋势及其在工程机械管理中的应用技术的组成 发展趋势及其在工程机械管理中的应用 1 1 vr 技术概述与发展趋势 虚拟现实 visual reality vr 作为一种在计算机图形技术 多媒体技术 传感器技术 人机交互技术 网络技术 立体显 示技术以及仿真技术等多学科技术基础上发展起来的计算机领 域的新技术 被公认为是 21 世纪重要的发展学科以及影响人们 生活的重要技术之一 纵观多年来的发展历程 vr 技术的未 来研究仍将遵循 低成本 高性能 原则 从软件 硬件上展开 并将在动态环境建模技术 实时三维图形生成和显示技术 新 型交互设备的研制 智能化语音虚拟现实建模及大型网络分布 式虚拟现实 distributed virtual reality dvr 得到不断的开发与 应用 1 2 vr 技术在工程机械管理中的应用 在现实机械管理系统建模中 因影响因子多 导致系统不 稳定 难以实现准确建模 随着工程机械性能及种类日趋丰富 建模对象已经成为一个动态过程 虚拟工程机械管理中的决策 因素不但均直接从实际的环境中获得 而且融入了现代管理技 术并经过众多管理方面的专家精心筛选和决策 提高了系统建 模的准确性 从而大大地提高了工程机械管理的灵活性 可操 作性与可行性 在实现机械人才资源共享方面 也发挥着越来 越重要的作用 vr 技术不需要进行大规模的机械人员互借互调 就可实现机械与技术的有机结合 从而实现机械人才资源共享 vr 技术与技术与 com 组件技术结合的系统解决方案组件技术结合的系统解决方案 构建通用工程机械虚拟管理系统有效解决方法是开发该系 统的通用组件和插件 目前 组件技术领域比较成熟并获得广 泛应用的技术规范主要有微软的 com dcom 对象管理组 omg 制定的 corba 和 sun 发布的 java beans 等 该系统在进 行开发时 采用了基于 com dcom 的组件 架构开发技术 2 1 com 组件 com 插件 2 1 1 com 组件的特点 组件可以方便地集成于系统中 即插即用不用修改代码 或者重新编译 组件的接口和实现是分离的 组件通过接口实 现与其他组件或系统的交互 组件具体实现被封装在内部 通 过接口有效保证了复用性 2 1 2 com 插件的特点 为实现系统的可扩充性和灵活性 避免算法的重复编程 可采取用插件的形式 插件具有扩展父应用程序功能的能力 将诊断使用的每个算子写成插件 不用对管理程序作任何变动 就可以获得最大程度的可伸缩性 插件是通过特定接口与父应 用程序交互 任何模块件可加载或通讯的工具都可以做插件 其中 com 组件形式的最为广泛 在管理系统中 插件调用的方 式是 由插件公布 1 个标准接口 在主程序中声明使用该接口 然后由管理主程序通过调用插件接口来执行具体功能 2 2 com 插件开发步骤 用 com 建立 1 个用不同的编程语言编写 包含有主程序 和插件的框架 由于建立在 com 之上 它们之间能够无缝地结 合在一起 1 定义插件的接口 在程序声明中使用该接口 考虑 应用程序如何获得插件列表 对于同一类接口的 com 插件 使 用一个数据表存储该接口所有插件的 guid 名字等信息 以便 管理程序能识别和调用该接口类型插件 2 设计应用程序的插 件管理界面 主要是操作插件列表 用来管理每个插件接口 配置插件的加载 卸载等 并将相关信息存储入数据表 3 设 计诊断主体程序的插件处理机制 在访问插件时能够载入所需 的插件 如根据 com 组件对象的 guid 基于基于 vr 与与 com 组件技术的管理系统组件技术的管理系统 3 1 vr 系统的作用 随着计算机技术和现代管理技术的飞速发展 1 个发展成 熟的 vr 系统与合适的管理模式相结合会提供工程机械管理的形 象化 实战化 精确化和管理结果优化等功能 因此在这个意 义上创建的工程机械虚拟管理系统具有很大的应用价值 具体 地讲 vr 系统在工程机械管理系统开发中的作用包括 1 虚拟 原型 给用户提供 1 个与物理原型无异的计算机模型 2 虚拟 关系 定义人员与人员 人员与机械 机械与机械之间的关系 3 虚拟管理 管理人员利用 vr 系统可进行实时管理和改进 4 虚 拟设计环境与虚拟合作 管理和操作成员之间通过共享的虚拟 环境进行充分的交流和信息反馈 3 2 系统寻优模型及原理 工程机械虚拟管理系统是现实管理系统在虚拟环境下的映 射 它具有现实管理系统所具有的一切特征 功能及运行机制 现实管理系统从一般的概念上来说可分为信息流 物质流及能 量流 这 3 种流在控制信息系统的控制与调度下从初始状态向 目标状态转变 这个转变过程 p 及管理过程可用下列 4 元组模 型来描述 p s c o z 其中 s 是初始状态 c 是约束条件 o 是操作 z 是目标状态 它表明完成虚拟机械管理的过程是 寻求一条从初始状态到目标状态的路径 寻优的过程 操作 就是 评价 计算 判断 决策等方法的一系列应用 3 3 系统 com 组件模型 根据系统总体设计及需求 设计 1 个统一的管理系统框架 及一系列相关的组件与插件 整个系统由许多通用的组件与插 件集成于框架中 每个组件与插件负责完成某一特定的功能 通过各个组件的相互关系来定义每个组件的接口 组件的数量 和类型可以根据需要调整 而不需要改变整个框架 在保持各 个组件之间接口不变的条件下 可以对组件加以修改 升级或 更换 整个系统在各组件的协调工作下运行 本系统划分为数 据采集模块 综合管理模块 显示模块与系统维护模块 4 部分 工程机械虚拟管理系统采用数字模型进行设计 人员以网 络方式相互协调工作 具有数字方式和全局分布性等诸多优点 虚拟管理系统能始终把速度与效益作为开发