虚拟体育场馆辅助2008年北京奥运会赛前训练服务系统的研究

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1、虚拟体育场馆辅助2008年北京奥运会赛前训练服务系统的研究杨亚琴1作者简介：杨亚琴，女，1965年生，副教授，2000-2001在罗马尼亚国家体育运动学院作访问学者工作单位：北京航空航天大学体育部（100083）通信地址：北京市学院路37号33住宅514号联系电话：010-82316691（H）13681253371电子邮件：yaqinyang514@sohu.com)戴树岭2)王涛2)(1.北京航空航天大学体育部,北京100083;2.北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院)摘要：本文以与北京2008年奥运会8-9月份的气候、环境、饮食、场馆相近地区的资料为背景，建

2、立虚拟体育场馆的门户网站，以便早日为来京参赛的运动队提供适应场地服务。介绍了虚拟现实技术及分布式系统的概念。提出基于这两项技术设计的虚拟奥运场馆辅助2008年北京奥运会赛前训练服务系统的解决方案。在局域网解决方案中，通过实时视景仿真及多信道同步技术，借助3D头盔及立体鼠标等外设实现了具有很强沉浸感的虚拟现实系统。在广域网解决方案中，运用VRML语言实现了Internet上的虚拟场景浏览。关键词：虚拟现实；奥运会；赛前服务2008年奥运会的成功申办，向世界证明了我国的强大。为了实现向世界的承诺，我们有必要做好各项服务工作，向世界展现我国人的风貌，而提供训练营地就是其中的一

3、项服务工作。奥运会举办前，有许多国家的运动队都要提前到我国来进行适应性的训练，为了向他们提供详细的资料，有必要建立一个全国性的虚拟体育场馆的门户网站，将与北京八月份气候、环境、场馆条件等相适应的体育场馆以虚拟现实的方式展现给世界，让各国运动队采用单点登录的方式，找到理想的体育场馆，为外国运动队提供个性化服务，这样不仅有利于外国的运动队选择到我国适合他们进行适应性训练的地方进行训练，而且可以为这些体育场馆赢得较大的利润，获取经济效益。1虚拟现实技术和分布式系统简介1.1虚拟现实技术虚拟现实技术简称VR（VirtualReality）技术（又称“灵境技术”［１］），它是一种

4、由计算机生成的高级人机交互系统，即构成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境，操作者通过专门的设备（如头盔、触觉手套、计算机等）可在特定的环境中进行观察、触摸、操作、检验等试验，有“身临其境”之感，从而有效地扩大了自己的认知领域。VR技术的最大特点表现为：操作者可以用“自然”的方式与虚拟环境进行交互操作，改变了过去人类除了亲历（现场游览）就只能被动（文字、图画、电影、电视等）了解环境的模式。具备这一交互或称引导的功能，能使操作者在虚拟现实中按自己的思路从不同角度（方位）观察环境，抓住时机，掌握主动。VR技术有三个基本特征［２］：沉浸感（immersion

5、）、交互感（interaction）和构想感（imagination）。一个人认识环境95%以上是通过视觉来实现的，所以视觉模拟最重要，它可用特殊的头盔装置来实现。头盔显示是实现操作者的眼睛、大脑与计算机创造的虚拟现实连通的输入/输出装置，包括立体视屏眼镜是安装在眼前的两个小电视屏幕，用立体观察法生成三维图像。跟踪系统量测操作者的眼睛注视方向及其与虚拟场景的相对位置。这样，当操作者在虚拟环境中“行走”，并不断改变目视方向时，头盔显示器产生的方位信号就传入计算机，使虚拟图像实时更新。视觉模拟是虚拟现实技术中的重点和难点。视觉模拟除用头盔的交互方式外，还可采用布景或立体显示

6、器和组合大屏幕等多种办法［３］。体育场馆可视化系统是虚拟现实的一种具体应用形式，其基本目的在于利用计算机实时三维图像生成技术，将希望观察的场景实时生成并显示，使用人员借助于一定的交互设备任意“穿行”场景之中，随意观察场景的实时变化情况，重现当时系统的运行过程，并可对任意时间点、任意环节的细节过程“慢放”、定格、放大、变角度观察等；对于建立的系统场景，用户可以在任意的观察点，以任意观察角度进行观察，同时也可以变换观察细节程度；可以与实时数据对接。可视化系统可以与实际系统实时产生的资料对接，实时反映。1.2分布式系统分布式结构克服了Client/Server结构中客户端业务

7、处理负担重、缺乏集中安全控制、要求配置高等缺点。分布式系统将一个应用划分成三个有机的组成部分:客户端、应用服务器及数据库服务器，即所谓三层模式。客户机实现交互接口及通过操作向应用服务器发出请求并显示操作结果；应用服务器则封装了各种业务逻辑(对象函数)为客户机提供服务；数据库服务器则为应用服务器存储、处理和传送资料。由此看出,在三层模型中由于用户接口与应用服务器上存储的业务逻辑分开，因此，业务逻辑的内部改动不会影响到用户接口。同样，客户应用接口的修改也不会影响到业务逻辑，这样有利于系统的开发和维护。同时，客户机与数据库在逻辑上是分开的，数据