基于VRML的虚拟现实技术在远程监控系统中的应用研究

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1、摘要监控技术是在很多领域都广泛应用的技术，从最原始的人在现场的监控到网络监控，监控技术在不断的发展。但是当前的监控系统为二维控制界面或者采用视频监控技术，二维的用户界面与实际工业场景有较大的差距，不够形象和直观。视频监控系统的视频监控数据传输量大，对客户端的网络带宽的要求非常高，且无法实现一些智能操作。所以，需要把基于VRML的虚拟现实技术应用到远程监控系统中，从视觉、动态参数的三维可视化等方面设计了一个直观、形象的三维远程虚拟监控系统。为此展开如下几个方面的工作。首先，通过分析已有的虚拟场景建模方法完成了静态虚拟场景的建模，同时对VRML场景文件进行了优化；利用VRML语言提供的内

2、部交互机制，解决了虚拟场景中的简单交互问题。其次，分析了使用JSAI接口实现复杂交互功能的方法；利用在虚拟场景中构建数字面板的方法解决了虚拟场景中数字输入问题；使用多线程技术和在客户端开辟缓冲区的方法解决了状态数据丢失及动态持续波形图失真的问题。然后，通过分析了人体运动模型，构建了的虚拟人的运动模型：研究了传统的路径查找问题，并对传统的基于单元网格的方法根据实际场景需求进行了优化和改进，用于解决虚拟人在静态虚拟场景中的自动寻路问题，在时间效率上取得了更好的效果。最后，分析设计了虚拟远程监控系统的整体构架，实现了控制查询等功能模块。关键词VRML；JSAI；虚拟人；虚拟监控；交互燕山大

3、学工学硕士学位论文AbstractMonitoringtechnologyisthetechnologythatisusedextensivelyinmanyfields，anditisdevelopingconstantly，suchasfromthemostoriginalmonitoringinthesceneofpersontothenetworkmonitoring．But,thepresentremotemonitoringsystemusethetwo-dimensionalinterfaceoradopttechnologyofvideo．However,therei

4、srelativelygreatdistanceintheirtwo-dimensionuser’sinterfaceandactualindustryscene；Thedisplaymodeforthesceneisnotimageanddirectlyperceived．Monitoringsystembasedonthepattemofvideoprocessneedtransmitagreatofdataandthequalityofwidthofnetworkishighforclient．Others，thereisnowaytorealizesomeintelligen

5、ceoperation．So，WeapplyvirtualrealitybasedonVRMLtoremotemonitoringsystem，anddesignsavisualsuperviseandcontrolenvironmentofthree·dimensionvirtualmonitoringsystemthroughvision,Visualthree-dimensionofdynamicparameters．Then,itdidseveralworksaSfollow．First,themodelofstaticvirtualsceneiscompletedafter

6、analyzingthemethodofmakingvirtualsceneandthefilesofVRMLisoptimized．Forthemore，thesimpleprobleminvirtualsceneisresolvedwiththeinteractivemechanismofVRMLlanguage．Secondly,themethodtoimplementcomplexfunctionwitllJSAIisanalyzed．Then,resolvedtheproblemofnumber-inpntbymakingnumberpanelinvirtualsceB．e

7、andresolvedtheproblemofanamorphicdynamictmdeegraphicswiththetechnologyofmultithreadingandthemethodofmakingbufferatclient．Thirdly,themovementmodelofvirtualhamanismadebytheanalysisforhumanmovementmodel．Alsotheissueforthetraditionalp