基于VRML的远程监控技术研究

【摘要】：远程监控与虚拟现实技术相结合是当今工业监控领域的重要研究方向。VRML(Virtual Reality Modeling Language)被广泛用于在因特网上创建虚拟空间。本文针对VRML 与远程监控技术的结合问题,从基于VRML 的远程监控系统体系结构、基于Cortona 浏览器ActiveX 控件的集成和扩展方法、VRML 虚拟车间快速布局技术和设备运行状况的VRML 表达方法等几个方面开展研究。本文的主要研究内容包括: 第一,根据VRML 的技术特点和远程监控的应用需求,设计了基于VRML 的远程监控系统的体系结构并划分了各个部分的功能。 第二,根据VRML 浏览器与容器程序集成的需求,提出了基于Cortona 浏览器ActiveX 控件的集成和扩展方法,该方法包括基于消息通讯的VRML 事件运行方式和基于用户自定义类的VRML 扩展方法; 设计了若干VRML 扩展功能:针对VRML无法实现设备三维控制的问题,设计了三维移动传感器节点和三维转动传感器节点,有效地实现了虚拟设备三维移动、转动控制的目标; 为解决VRML 不能检测物体间的碰撞的问题,提出了基于浏览者替身的碰撞检测方法。 第三,针对虚拟车间快速布局需求,研究了虚拟车间快速布局原理,采用构件化的VRML 模型进行布局,用户无需编写代码即可创建车间的虚拟场景。 最后,针对设备运行状况表达问题,从车间和单台设备两个层次研究了设备运行状态的VRML 表达方法。此外,研究了虚拟车间程序和虚拟设备程序的集成方法,将系统的两个层次结合为一体。 基于VRML 的远程监控技术将VRML 和远程监控软件集成为一个整体,消除了VRML 在应用中的许多限制并改善了监控软件的交互环境,在工业监控领域具有很好的理论价值和应用前景。