基于Virtools与DWR技术实现虚拟实验远程监控系统.pdf

黄山学院学报2011年第5期
第13卷第5期黄山学院学报Vo1.13,NO.5
2011年10月JournalofHuangshanUniversityOct.2011

基于Virtools与DWR技术实现虚拟实验远程监控系统

吴晓盼1，2，王丹红3,王洪旭4
（1.合肥工业大学计算机与信息学院，安徽合肥230009；2.黄山学院信息工程学院，安徽黄山245041;
3.长春蓝色快车计算机工程技术有限公司，吉林长春130021；4.吉林大学高等教育研究所，吉林长春130021）

摘要：利用虚拟现实工具软件Virtools技术结合DWR技术实现了网络3维虚拟实验的远程监控系
统，结合虚拟实验实例的开发，给出了相应的设计模型和实现步骤。
关键词：虚拟实验；远程监控系统；Virtools；DWR框架
中图分类号：TP274.2文献标识码：A文章编号：1672-447X(2011)05-0039-05

术实现复杂。本研究利用当前流行的虚拟现实工具
1引言Virtools对于Web页面交互功能的支持以及Java中
的DWR开源框架技术实现了网络3维虚拟实验
3维虚拟实验为学生提供一个接近于真实的实的远程监控功能，并结合机械学科“平面度误差测
验情境，学生通过虚拟实验掌握实验相关的原理、实量”实验的开发，介绍了虚拟实验远程监控系统的
验方法和实验步骤，以达到与真实实验教学相近的具体实现过程。
教学效果。可是在虚拟实验中，学生操作的随意性会
影响真实实验操作程序的科学性和严谨性，那么就2虚拟实验远程监控系统的设计模型
要求学生在虚拟实验中也必须遵循与真实实验相同
的操作程序、规则和注意事项，否则这种虚拟实验无本系统基于流行的B/S模式设计，学生机端的
法达到预期的教学效果。建构主义学习理论强调学虚拟实验使用VirtoolsWebPlayer插件技术，服务
习应以学习者为中心，既强调学习者的认知主体作器端使用J2EE容器技术，学生机与服务器通信过程
用，又不忽视教师的指导作用。因此，如果能够记录采用的是Java开源框架AJAXDWR技术。
下学生的虚拟实验操作过程，并允许教师能够在远虚拟实验远程监控功能实现原理如图1所示，
程观察监控学生的实验情况，那么教师就可以给予学生通过Web虚拟实验界面（如图2）对虚拟仪器
学生相应的指导和评价，这不仅促进了学生有意义某个部件进行操作（如鼠标单击），会激发Virtools
地学习，[1]也可以保证良好的实验效果。WebPlayer的系统事件。系统随即调用Web页面
目前的虚拟实验中应用基于Web的远程实验指定的JavaScript事件函数，并通过函数的参数将虚
监控系统并不多，主要原因是软件开发投入高，技拟实验中的数据传递给WEB页面。接着该事件函

收稿日期：2011-06-27
作者简介：吴晓盼（1982-），安徽歙县人，合肥工业大学计算机与信息学院研究生，研究方向为计算机应用；
王丹红（1981-），吉林长春人，长春蓝色快车计算机工程技术有限公司助理工程师,研究方向为计算机应用；
王洪旭（1982-），吉林长春人，吉林大学高等教育研究所研究实习员,研究方向为计算机应用。
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中②）上按照规定的步骤利用量块（见图2中③）进
行调零校正，然后对被测工件上设定的几个被测点
（见图2中④）进行测量，最后记录千分表的读数，
并进行数据处理获得被测工件的平面度误差情况。[2]
在平面度误差测量虚拟实验设计过程中，首先
利用3dSMax对虚拟实验仪器进行建模，然后利用
Virtools3dSMaxExporterPlugin插件将3D模型导
入至Virtools设计器———VirtoolsDev中，最后按
照实验要求的操作步骤进行交互动画的设计。
图1虚拟实验远程监控功能实现原理
3.2学生机端的实验数据上传功能实现
数会调用由DWR组件动态生成Javascript存根函
Virtools不仅支持3维虚拟交互动画在Web页
数，该存根函数将回调远程WEB服务器的Java公
面中运行播放，而且还提供了与Web页面交互操作
共方法并随同将虚拟仪器相关部件的坐标值及相
中的JavaScript事件函数回调功能。所谓事件回调是
关实验数据异步的上传至Web服务器。Web服务
指对虚拟实验模型的操作将激发VirtoolsWeb
器的JavaDWR组件Java方法对数据进行处理并
Player系统事件，系统将自动调用Web页面中的
通过数据库访问对象将数据存储至数据库中。教师
JavaScript函数对事件进行处理，同时Virtools内部
机端可以远程的下载实验数据。
的模型数据通过函数的参数传递出来。在Virtools
从技术上看，由于数据上传过程是基于事件处
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