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 (virtual reality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。wwW.133229.cOm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 http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 htmi 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sql sever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 ie 5．0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 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．
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，对程序进行初始化，编程响应用户输入并动态地改变程序的运行，最终完成虚拟现实应用程序的编制．
4)编译运行．应用程序编译成功后，调试运行该应用程序，最后系统集成．
2．2 动态网站数据库技术
整个系统的开发采用 目前公认的开发动态网站最佳组合，即 php+apache+mysql组合技 术，该技术具有较高的性价比．
2)完成数据库间的交互．数据库与 web相连，转换成 web页．php4支持 mysql数据库，不需要外部支持库就可以实现对 mysql的全部操作，利用 php4调用相关的数据库管理函数，从而实现web与 mysql数据库之间的交互．
3)数据库的管理与维护．利用 dream weaver制作数据库管理页面，并且提供远程维护功能，用户可以通过浏览器登陆数据库管理页面，对数据库进行管理和维护，提高了系统维护的灵活性，为本系统的随时更新提供方便．
3 应用测试实例
学生以学号登陆后，即进入实验系统．首先 ，从元件模型库中选择相应的硬件，如主板、内存、硬盘、鼠标、键盘等．然后 ，进行硬件的插接．将内存条插入主板，插接时若报警 ，则内存条选取有误；若发现所选内存条为 ddr 内存条 ，而 主板插槽 口需 要sdr内存条与之匹配那么，重新选取内存条后继续上一步操作；系统仍报警，是内存条方向不匹配则旋转内存条至适当方向后 ，再插入主板内存插槽中．图 3显示已将 内存条摆放到正确位置，即将插入主板时的状态．
硬盘数据线与电源线的插接，将数据线和电源线的方向调整正确后 ，硬盘即插接成功，如 图 4所示．主机箱内还有光驱网卡、显卡等硬件的插接，这里不再一一赘述．至于外设，现在大部分是 usb接口的外部设备．同样可能遇到方 向需要调整的情况 ，将插 口调整好后 ，连接主机箱相应 的插槽即可．这样 ，将所有硬件连接好 ，一台 计算 机组装成功．
基于 vr技术的虚拟微机组装 系统，在高校实验教学中得到良好的应用效果．为学生提供了一个自由实验的平台，增强了学生做实验的自主性 ，不再受实验室忙、设备少的约束 ，进一步提高了学生的学习积极性、主动性和创造性．对于高校实验室管理来说，也节省了实验准备时间，降低了实验成本，使实验室管理和开放更加 现代 化、人性化．在设备不断更新的基础上，使得实验紧跟时代的 发展 ，有助于学生了解最新的硬件发展情况．此系统也可以应用于计算机销售市场，具有很好的应用前景．
4 结语
本研究给出了基于 vr技术的虚拟微机组装系统的设计结构模型以及应用测试实例，据此亦可以设计出其他学科的 网络 虚拟实验系统．相信不久的将来，随着 vr技术的发展，结合人工智能、神经网络等学科，vr技术将应用于更广的范围，交互式的、人性化的网络虚拟平台，将成为实验教学与应用性学习的主流。
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