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ＣｈｉｎａｓｃｊｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｏｖｉｅｗ虚拟现实技术在电网监控中的应用
冀明，孔凡伟，庄磊。
（１．河北衡水供电公司河北衡水０５３０００：２．邯郸供电公司河北邯郸０５６０３５）应用技术
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［摘要］根据图形显示领域的现实技术和电力网络监控系统的建模手段，结合电力企业信息化，网络化的需求，提出了基于虚拟现实技术的公共信息交互平台设计方案。ＶＲＭＬ是面向对象的一种语言，它类似ｗ髓超级链接所使用的ＨＴＭＬ语言，也是一种基于文本的语言，并可以运行在多种平台之上，只不过能够更多的为虚拟现实环境服务。
［关键词］信息交互平台ＶＲＭＬ虚拟现实技术ｗＥＢ
中图分类号：ｕ６６５．１２文献标识码：Ａ文章编号：１００９～９１４ｘ（２０ｌｏ）０３一０２０７～０２
引言
网络系统是实现信息化的重要基础设施，如今网络规模日益扩大，结构日益复杂，其功能也愈来愈强，网络管理已成为网络系统的关键部分。对于有效管理大规模网络元素来说网络管理界面是必须的，网络管理用户得到数量巨大的信息，这就需要用表示工具来尽量的组织、总结并简化这些信息，理想的方法是把重点放在图形表示上。网络管理系统中人机交互界面以图形用户界面（ＧｒａｐｈｉｃｓｕｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ，ＧｕＩ）为主，直观的图形界面可以表示网络的拓扑结构和运行状态，并为网络管理人员提供方便的信息查询、设置网络设备参数及显示网络运行状态的手段。但传统的网络管理信息的显示以二维图形界面为主，随着网络规模、网络元素数量的日益增加以及它们之间连接关系越发复杂，网络管理的实现变得越来越困难，大量复杂信息的方便快捷显示和管理成为二维界面的瓶颈，因此网管系统的界面也应不断采用新技术加以更新、改造，界面的优劣将直接影响人们对系统的第一印象，影响人们对系统的使用，引入新的技术提高系统界面的功能、界面的可观赏性、系统的易使用程度是网管系统成败的关键因素，这就迫使人们寻求远远超越典型二维界面的信息显示途径。
现在网络操作者已经开始研究三维图形用户界面，Ｄｅｒｉｅｔａ１．是第一个提出
应用三维技术概念的人，三维界面具有以下优点：
（１）具有信息的完整、直观性显示特点，网管信息中存在大量三维空间的信息，当在二维界面显示时这些信息都要先转化为平面格式，这就丢失了部分原始信息，而在三维中则可完整显示。
（２）可以将大量零星分散的数据信息结合起来形成综合直观的显示。
（３）可以直观显示多层网络结构。
除了以上这些，三维显示还具有许多优势，如可以以某种非常接近于现实的方式显示复杂信息，可以改变视角，移动视点等，因此如果能将三维技术应用到网管系统中，必将给网络管理员提供更为有效的管理手段。本课题探讨了电力通信网络监控管理系统中三维网管系统的设计与实现。
１虚拟现实技术
虚拟现实（ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ，ＶＲ）是近来计算机网络世界的热点之一，在社会生活的许多方面有着非常美好的发展前景。虚拟现实是计算机模拟的三维环境，式显示的迫切要求，是应用三维ＧｕＩ还是二维取决于不同的场合，在下面这些方面应用ＶＲ技术克服了传统二维界面的局限。虚拟现实技术具有
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以下四个重要特征：
１．１存在感
它是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度，理想的模拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。
１．２交互性
交互性是指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度（包括实时性）。
１．３多感知性
所谓多感知性就是说除了一般计算机所具有的视觉感知外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知、甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。
１．４自主性
是指虚拟环境中物体依据物理定律动作的程度。例如，当受到力的推动时，物体会沿力的方向移动、或翻倒、或从桌面落到地面等。用户通过传感装置直接对虚拟环境进行操作，并得到实时三维显示和其它反馈信息（如触觉、力觉反馈等）。当系统与外部世界通过传感装置构成反馈闭环时，在用户的控制下，用户与虚拟环境问的交互可以对外部世界产生作用（如遥操作等）。虚拟现实系统主要由以下五个模块构成：
（１）检测模块：检测用户的操作命令，并通过传感器模块作用于虚拟环境。
（２）反馈模块：接受来自传感器模块信息，为用户提供实时反馈。
（３）传感器模块：一方面接受来自用户的操作命令，并将其作用于虚拟环境：
另一方面将操作后产生的结果以各种反馈形式提供给用户。
（４）控制模块：对传感器进行控制，使其对用户、虚拟环境和现实世界产生作用。
（５）建模模块：获取现实世界组成部分的三维表示，并由此构成对应的虚拟环境。
２ＶＲ技术在电力网络监控系统中的应用
在网络监控管理系统中应用ＶＲ技术来源于人们对管理信息如何以一一个有效方式显示的迫切要求，是应用三维ＧＵＩ还是二维取决于不同的场合，在下面这些方面应用ＶＲ技术克服了传统二维界面的局限。
网络管理中经常遇到各种层结构信息，用二维方式显示具有层次结构关系的信息有以下的不足：无法清楚表示不同信息层问的连接结构，连接图难于理解：如果树状图包含很多节点，将会使树图又宽又长。而ＶＲＭＬ可以用自己的等级结构形式显示这些信息，不论要显示的信息数量多大都可方便显示。图卜１显示了网络连接被分为链路连接（Ｌｉｎｋｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）和子网连接（ｓｕｂＮｅｔｗｏｒｋｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ，ｓＮｃ）的传统二维结构图。
当节点和ｓＮｃ数目很多时，在二维显示方式中就会生成复杂的多层结构，很难直观理解和浏览。而利用虚拟现实建模语言构建的子网连接图可以方便的实现各层次间的浏览，如图１—２所示，子网以云状物替代，链路连接以管道代表。每个元素可是设置一个超链接，当触发时可以跳转到相应ＨＴＭＬ上查看节点详细信息。
３系统实现的功能
网络管理员通过三维图形用户界面可以完成基本的网络监控管理功能，实现复杂网络信息的逼真显示，给用户提供了一个极具沉浸感和方便快捷的三维图形界面，用户可以在三维虚拟空间中任意走动，从各个角度观察网络设备及其运行状况。系统具备的基本功能：
故障显示功能：现场发生故障的设备可以及时在虚拟场景中相应节点对象处变色显示并发出声音报警，同时将用户视点自动转移到此节点，并在二维界面显示具体故障信息。配置功能：查看或修改某一设备的系统数据库参数时，可以通过点击虚拟环境中此设备的活动节点，在弹出界面中进行参数查看和修改操作。
参考文献
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科技博览ｌ
２０７ 万方数据
万方数据
虚拟现实技术在电网监控中的应用
作者：冀明， 孔凡伟， 庄磊
作者单位：冀明,孔凡伟(河北衡水供电公司,河北,衡水,053000)， 庄磊(邯郸供电公司,河北,邯郸,056035)
刊名：
中国科技博览
英文刊名：ZHONGGUO BAOZHUANG KEJI BOLAN
年，卷(期)：2010(3)
参考文献(9条)
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本文链接：https://www.doczj.com/doc/7f9861150.html,/Periodical_zgbzkjbl201003184.aspx