基于VR技术的虚拟微机组装系统研究与设计.doc

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1、基于VR技术的虚拟微机组装系统研究与设计作者：陈亚东戴华林张运杰　　论文关键词：虚拟现实动态网站B／S模式网络系统结构　　论文摘要：针对虚拟现实技术的发展和当前微机组装的实习现状，提出“动态网站+数据库+虚拟现实”的技术万棠．设计基于B／S模式的网络系统结构模型，该系统更新、维护方便，有良好的通用性和可扩展性．　　虚拟现实(VirtualReality简称VR)技术是近几年迅速发展起来的一种新的人机接口技术，是一项以计算机技术为核心，综合视、听、触觉为一体，模仿现实三维空间的再现技术，利用虚拟现实技术，在计算机上可

2、以逼真地模拟自然真实环境．随着计算机网络技术和计算机图形学的不断发展，结合VR技术，打破了传统的基于Web的二维平面交互模式，实现了基于Web3D三维空间交互模式的第二代Web技术(多媒体+虚拟现实+Internet)．虚拟现实技术已广泛应用于航空航天、医学实习、建筑设计、军事训练、体育训练、娱乐游戏等诸多领域．目前，虚拟现实技术已应用于课堂教学，作为教学媒体对远程教学已产生深远的影响．　　微机组装是高校计算机专业的一门应用及实用性较强的专业课程，学生在掌握微机原理和了解当前计算机硬件发展最新技术的情况下，自己动手

3、组装计算机．高校大都开设这门课程，而大多数都是使用已经淘汰的计算机，远远落后于实际计算机硬件的发展．由于硬件条件的限制，使得理论与实际相脱节．而且，认识计算机结构，频繁地拆装计算机，硬件的损坏程度很大，实验代价太高。针对以上问题，本研究尝试将动态网站数据库技术和虚拟现实技术应用于虚拟微机组装系统的开发中，提出了一种基于Web数据库技术，结合网络技术和虚拟现实技术口的网络虚拟微机组装系统的结构模型，综合发挥各种开发工具的优势，设计研究基于虚拟现实技术的网络装机系统，为广大高校学生、电脑爱好者、电脑经营者提供了一个很好

4、的学习业务推广平台，也是今后远程教育的发展和趋势．　　1系统结构　　本系统是一个基于网络的共享虚拟微机组装系统．使用者可以通过人机界面对虚拟环境中的硬件设备进行组装．系统展示的主要功能：计算机硬件设备展示、安装过程演示、组装实验，并可以实现多个实验者协同工作，共同完成实验．　　如图1所示，该系统的流程分为3层，自下而上分别为数据库管理层、应用层和交互层．其中，交互层为使用者浏览界面，有关数据计算和数据处理在应用层，Web服务器负责接收远程或本地的4HTTP请求，根据请求从数据服务器获取相关资源，然后将结果转换成HT

5、MI语言形式，生成Web页面送到浏览器端．　　数据库管理层：负责底层数据库的日常管理，包括资源的入库、修改、删除、属性设置等相关管理功能．应用层：是整个系统的后台管理层．包括文件查询模块、在线管理模块和用户管理模块等．根据使用者的实际需要进行相应的操作．　　交互层：是系统各功能模块的可视化显示，使用者通过浏览器与服务器相连，完成各种操作．本系统采用3层完全独立的结构模型，防止了对数据库的非法操作，系统安全性高．任何数据资源的更新或程序的升级都是由服务器端完成的，不影响客户端操作，系统维护和升级十分方便．对于客户端只

6、需安装浏览器即可使用．　　2系统开发及运行环境　　系统在Windows2000环境下开发完成，采用SQLSever数据库、Apache服务器和PHP等作为网络开发工具，利用CAXA实体设计和MuhiGenCreator建模工具、VRMI技术及相关图像处理软件．客户端需安装IE5．0以上版本浏览器，还需安装相应的VRML浏览器插件(如：BS—ContactVRML，C0SMO一2．1．1-eng，CORTVRML等)．　　2．1虚拟现实技术　　虚拟现实技术具有沉浸感、交互性以及多感知性等三大特点，虚拟现实技术是本系统

7、实现的关键．Vega是目前流行的一个虚拟现实应用程序开发环境，随Vega发行的还有一个Lynx图形用户界面程序．硬件模型使用与Vega相关的三维建模工具Creator实现．使用Vega开发虚拟现实应用程序的主要流程如图2所示．　　　　　　　主要过程如下：　　1)建模．建模是建立虚拟场景中的地形及各种物体的三维数字模型，这些模型使Creator建模工具，建立虚拟场景中物体的三维数字模型，经过渲染后在计算机屏幕上可以形成逼真的地形和物体．建模任务由Creator软件实现，能够满足虚拟现实应用程序的实时性要求．　　2)用

8、Lynx建立应用程序定义文件。建模形成三维数字模型后，使用Lynx实用程序定义文件(ADF)．ADF文件描述了用于虚拟现实应用程序中的模型文件、运动模型及其路径、特殊效果、环境效果等，使用Lynx程序可大大节省编程人员的工作量．4　　3)编程．在C、C++或VC++语言平台上，利用Vega的API和软件库，调入已建立的ADF文件及三维数字模型，对程序进行初始