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摘要：阐述了VR技术的组成和未来发展趋势，分析了VR技术在工程机械管理领域中的应用；提出了基于组件技术的工程机械虚拟现实管理系统的解决方案，构建了系统的组件化模型，为今后基于组件技术的工程机械虚拟现实管理系统的开发提供了新的思路和方法。
关键词：VR技术；组件技术；工程机械虚拟现实管理系统
1 .VR技术的组成、发展趋势及其在工程机械管理中的应用
1.1.VR技术概述与发展趋势
虚拟现实（Visual Reality，VR）作为一种在计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术以及仿真技术等多学科技术基础上发展起来的计算机领域的新技术，被公认为是21世纪重要的发展学科以及影响人们生活的重要技术之一。 纵观多年来的发展历程，VR技术的未来研究仍将遵循“低成本、高性能”原则，从软件、硬件上展开，并将在动态环境建模技术、实时三维图形生成和显示技术、新型交互设备的研制、智能化语音虚拟现实建模及大型网络分布式虚拟现实（Distributed Virtual Reality，DVR）得到不断的开发与应用。
1.2.VR技术在工程机械管理中的应用
在现实机械管理系统建模中，因影响因子多，导致系统不稳定，难以实现准确建模。随着工程机械性能及种类日趋丰富，建模对象已经成为一个动态过程，虚拟工程机械管理中的决策因素不但均直接从实际的环境中获得，而且融入了现代管理技术并经过众多管理方面的专家精心筛选和决策，提高了系统建模的准确性，从而大大地提高了工程机械管理的灵活性、可操作性与可行性。在实现机械人才资源共享方面，也发挥着越来越重要的作用，VR技术不需要进行大规模的机械人员互借互调，就可实现机械与技术的有机结合，从而实现机械人才资源共享。
2.VR技术与COM组件技术结合的系统解决方案
构建通用工程机械虚拟管理系统有效解决方法是开发该系统的通用组件和插件。目前，组件技术领域比较成熟并获得广泛应用的技术规范主要有微软的COM/DCOM、对象管理组（OMG）制定的CORBA和SUN发布的Java Beans等。该系统在进行开发时，采用了基于COM/DCOM的组件/架构开发技术。
2.1.COM组件/COM插件
2.1.1.COM组件的特点
组件可以方便地集成于系统中， 即插即用不用修改代码或者重新编译；组件的接口和实现是分离的，组件通过接口实现与其他组件或系统的交互，组件具体实现被封装在内部，通过接口有效保证了复用性。
2.1.2.COM插件的特点
为实现系统的可扩充性和灵活性，避免算法的重复编程，可采取用插件的形式。插件具有扩展父应用程序功能的能力，将诊断使用的每个算子写成插件，不用对管理程序作任何变动就可以获得最大程度的可伸缩性。插件是通过特定接口与父应用程序交互，任何模块件可加载或通讯的工具都可以做插件，其中COM组件形式的最为广泛。在管理系统中，插件调用的方式是：由插件公布1个标准接口，在主程序中声明使用该接口，然后由管理主程序通过调用插件接口来执行具体功能。
2.2.COM插件开发步骤
用COM建立1个用不同的编程语言编写、包含有主程序和插件的框架，由于建立在COM之上，它们之间能够无缝地结合在一起。（1）定义插件的接口，在程序声明中使用该接口；考虑应用程序如何获得插件列表，对于同一类接口的COM插件，使用一个数据表存储该接口所有插件的GUID、名字等信息，以便管理程序能识别和调用该接口类型插件。（2）设计应用程序的插件管理界面，主要是操作插件列表，用来管理每个插件接口，配置插件的加载、卸载等，并将相关信息存储入数据表。（3）设计诊断主体程序的插件处理机制，在访问插件时能够载入所需的插件（如根据COM组件对象的GUID）。
3.基于VR与COM组件技术的管理系统
3.1.VR系统的作用
随着计算机技术和现代管理技术的飞速发展，1个发展成熟的VR系统与合适的管理模式相结合会提供工程机械管理的形象化、实战化、精确化和管理结果优化等功能，因此在这个意义上创建的工程机械虚拟管理系统具有很大的应用价值。具体地讲，VR系统在工程机械管理系统开发中的作用包括：（1）虚拟原型：给用户提供1个与物理原型无异的计算机模型。（2）虚拟关系：定义人员与人员、人员与机械、机械与机械之间的关系。（3）虚拟管理：管理人员利用VR系统可进行实时管理和改进。（4）虚拟设计环境与虚拟合作：管理和操作成员之间通过共享的虚拟环境进行充分的交流和信息反馈。
3.2. 系统寻优模型及原理
工程机械虚拟管理系统是现实管理系统在虚拟环境下的映射，它具有现实管理系统所具有的一切特征、功能及运行机制。现实管理系统从一般的概念上来说可分为信息流、物质流及能量流。这3种流在控制信息系统的控制与调度下从初始状态向目标状态转变。这个转变过程P及管理过程可用下列4元组模型来描述：P={s， c， o， Z}其中， s是初始状态， c是约束条件， o是操作， Z是目标状态。它表明完成虚拟机械管理的过程是寻求一条从初始状态到目标状态的路径，寻优的过程（操作）就是评价、计算、判断、决策等方法的一系列应用。
3.3.系统COM组件模型
根据系统总体设计及需求，设计1个统一的管理系统框架及一系列相关的组件与插件，整个系统由许多通用的组件与插件集成于框架中，每个组件与插件负责完成某一特定的功能。通过各个组件的相互關系来定义每个组件的接口。组件的数量和类型可以根据需要调整，而不需要改变整个框架。在保持各个组件之间接口不变的条件下，可以对组件加以修改、升级或更换。整个系统在各组件的协调工作下运行。本系统划分为数据采集模块、综合管理模块、显示模块与系统维护模块4部分。
4.结束语
工程机械虚拟管理系统采用数字模型进行设计，人员以网络方式相互协调工作，具有数字方式和全局分布性等诸多优点，虚拟管理系统能始终把速度与效益作为开发的基本准则，实现了信息技术与管理过程的完美统一。本文还试图将组件技术应用到工程机械虚拟现实系统的开发中，提出了系统的组件化模型，力求从技术上创建一种能够包含不同需求的管理系统体系结构。相信这种开发必将引起工程机械管理思维的变革，极大提高工程机械的管理水平和效益。
参考文献：
[1]张兴，严骏，王健，沈云峰. 工程机械管理信息系统构建与实现[J]. 建筑机械化. 2010（09）
[2]徐晓光，喻道远，饶运清，郭伟，李培根. 工程机械的智能化趋势与发展对策[J]. 工程机械. 2012（06）
[3]孙正兴，周良，丁秋林，余晶，洪涛. 集成化工程机械CAD/CAM系统研究与开发[J]. 计算机辅助设计与制造. 2006（06）
关键词：VR技术；组件技术；工程机械虚拟现实管理系统
1 .VR技术的组成、发展趋势及其在工程机械管理中的应用
1.1.VR技术概述与发展趋势
虚拟现实（Visual Reality，VR）作为一种在计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术以及仿真技术等多学科技术基础上发展起来的计算机领域的新技术，被公认为是21世纪重要的发展学科以及影响人们生活的重要技术之一。 纵观多年来的发展历程，VR技术的未来研究仍将遵循“低成本、高性能”原则，从软件、硬件上展开，并将在动态环境建模技术、实时三维图形生成和显示技术、新型交互设备的研制、智能化语音虚拟现实建模及大型网络分布式虚拟现实（Distributed Virtual Reality，DVR）得到不断的开发与应用。
1.2.VR技术在工程机械管理中的应用
在现实机械管理系统建模中，因影响因子多，导致系统不稳定，难以实现准确建模。随着工程机械性能及种类日趋丰富，建模对象已经成为一个动态过程，虚拟工程机械管理中的决策因素不但均直接从实际的环境中获得，而且融入了现代管理技术并经过众多管理方面的专家精心筛选和决策，提高了系统建模的准确性，从而大大地提高了工程机械管理的灵活性、可操作性与可行性。在实现机械人才资源共享方面，也发挥着越来越重要的作用，VR技术不需要进行大规模的机械人员互借互调，就可实现机械与技术的有机结合，从而实现机械人才资源共享。
2.VR技术与COM组件技术结合的系统解决方案
构建通用工程机械虚拟管理系统有效解决方法是开发该系统的通用组件和插件。目前，组件技术领域比较成熟并获得广泛应用的技术规范主要有微软的COM/DCOM、对象管理组（OMG）制定的CORBA和SUN发布的Java Beans等。该系统在进行开发时，采用了基于COM/DCOM的组件/架构开发技术。
2.1.COM组件/COM插件
2.1.1.COM组件的特点
组件可以方便地集成于系统中， 即插即用不用修改代码或者重新编译；组件的接口和实现是分离的，组件通过接口实现与其他组件或系统的交互，组件具体实现被封装在内部，通过接口有效保证了复用性。
2.1.2.COM插件的特点
为实现系统的可扩充性和灵活性，避免算法的重复编程，可采取用插件的形式。插件具有扩展父应用程序功能的能力，将诊断使用的每个算子写成插件，不用对管理程序作任何变动就可以获得最大程度的可伸缩性。插件是通过特定接口与父应用程序交互，任何模块件可加载或通讯的工具都可以做插件，其中COM组件形式的最为广泛。在管理系统中，插件调用的方式是：由插件公布1个标准接口，在主程序中声明使用该接口，然后由管理主程序通过调用插件接口来执行具体功能。
2.2.COM插件开发步骤
用COM建立1个用不同的编程语言编写、包含有主程序和插件的框架，由于建立在COM之上，它们之间能够无缝地结合在一起。（1）定义插件的接口，在程序声明中使用该接口；考虑应用程序如何获得插件列表，对于同一类接口的COM插件，使用一个数据表存储该接口所有插件的GUID、名字等信息，以便管理程序能识别和调用该接口类型插件。（2）设计应用程序的插件管理界面，主要是操作插件列表，用来管理每个插件接口，配置插件的加载、卸载等，并将相关信息存储入数据表。（3）设计诊断主体程序的插件处理机制，在访问插件时能够载入所需的插件（如根据COM组件对象的GUID）。
3.基于VR与COM组件技术的管理系统
3.1.VR系统的作用
随着计算机技术和现代管理技术的飞速发展，1个发展成熟的VR系统与合适的管理模式相结合会提供工程机械管理的形象化、实战化、精确化和管理结果优化等功能，因此在这个意义上创建的工程机械虚拟管理系统具有很大的应用价值。具体地讲，VR系统在工程机械管理系统开发中的作用包括：（1）虚拟原型：给用户提供1个与物理原型无异的计算机模型。（2）虚拟关系：定义人员与人员、人员与机械、机械与机械之间的关系。（3）虚拟管理：管理人员利用VR系统可进行实时管理和改进。（4）虚拟设计环境与虚拟合作：管理和操作成员之间通过共享的虚拟环境进行充分的交流和信息反馈。
3.2. 系统寻优模型及原理
工程机械虚拟管理系统是现实管理系统在虚拟环境下的映射，它具有现实管理系统所具有的一切特征、功能及运行机制。现实管理系统从一般的概念上来说可分为信息流、物质流及能量流。这3种流在控制信息系统的控制与调度下从初始状态向目标状态转变。这个转变过程P及管理过程可用下列4元组模型来描述：P={s， c， o， Z}其中， s是初始状态， c是约束条件， o是操作， Z是目标状态。它表明完成虚拟机械管理的过程是寻求一条从初始状态到目标状态的路径，寻优的过程（操作）就是评价、计算、判断、决策等方法的一系列应用。
3.3.系统COM组件模型
根据系统总体设计及需求，设计1个统一的管理系统框架及一系列相关的组件与插件，整个系统由许多通用的组件与插件集成于框架中，每个组件与插件负责完成某一特定的功能。通过各个组件的相互關系来定义每个组件的接口。组件的数量和类型可以根据需要调整，而不需要改变整个框架。在保持各个组件之间接口不变的条件下，可以对组件加以修改、升级或更换。整个系统在各组件的协调工作下运行。本系统划分为数据采集模块、综合管理模块、显示模块与系统维护模块4部分。
4.结束语
工程机械虚拟管理系统采用数字模型进行设计，人员以网络方式相互协调工作，具有数字方式和全局分布性等诸多优点，虚拟管理系统能始终把速度与效益作为开发的基本准则，实现了信息技术与管理过程的完美统一。本文还试图将组件技术应用到工程机械虚拟现实系统的开发中，提出了系统的组件化模型，力求从技术上创建一种能够包含不同需求的管理系统体系结构。相信这种开发必将引起工程机械管理思维的变革，极大提高工程机械的管理水平和效益。
参考文献：
[1]张兴，严骏，王健，沈云峰. 工程机械管理信息系统构建与实现[J]. 建筑机械化. 2010（09）
[2]徐晓光，喻道远，饶运清，郭伟，李培根. 工程机械的智能化趋势与发展对策[J]. 工程机械. 2012（06）
[3]孙正兴，周良，丁秋林，余晶，洪涛. 集成化工程机械CAD/CAM系统研究与开发[J]. 计算机辅助设计与制造. 2006（06）