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【关键词】网络虚拟实验;体系结构;VRML;Java;Matlab/Simulink
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097 (2008) 10―0125―04
引言
实验教学不仅能帮助学生形成正确的概念,加深对规律的理解,而且与课堂理论教学相比,实验课程为培养和提高学生动手实践能力、研究能力、创新意识等综合科学素质的培养提供了较好的路径。因此,实验课程在学科教学中具有不可替代的作用。但是随着高等教育的普及,对实验资源的需求与目前存在的实验条件不足之间的矛盾日益突出;传统实验教学模式存在不容忽视的弊端,制约了学校实验教学质量的提高;远程教育中的实验教学一直是传统远程教育的难点。随着计算机技术、多媒体技术和网络技术的发展,网络虚拟实验室的构建成为可能。通过网络环境实施虚拟实验,能拓宽信息渠道与流量,扩大实践活动的范围,提高教学效率。网络虚拟实验系统不仅可以作为课堂实验教学的补充,而且为远程教育中实验教学的开展注入了新的活力。
目前网络虚拟实验系统构建技术的相关研究很多[1-6],大多数研究侧重于使用单一技术实现网络虚拟实验系统;侧重于研究VRML技术与Java技术相结合实现网络虚拟实验系统,突出三维立体感和交互性强的特点[5-7];研究运用Java与Matlab技术相结合实现网络虚拟实验系统,突出通讯和运算功能。[8-9]本文结合大学物理课程中涉及的实验模型比较复杂等特点,提出了基于VRML、Java与Matlab三种技术实现网络虚拟实验系统,既突出系统较强的三维立体感与交互性,又突出较强的运算能力和传输能力。通过采用虚拟现实等技术在Web中创建虚拟的三维实验环境,实验者可以在客户端通过鼠标的点击与拖曳或通过键盘的操作对虚拟场景中的三维实验对象进行操纵和数据处理。学生可以像在真实的环境中一样完成各种预定的实验项目,观察实验过程,获得实验结果。
一 系统体系结构
系统采用B/S体系结构,通过浏览器远程访问服务器端的实验程序。为了使服务器与客户机之间的工作负担平衡,我们将实验三维图形和实验结果图部署在客户端,在客户端实现三维图形的可视化体系。
系统在逻辑上分为三层:表现层、通讯层和仿真控制层,体系结构图如图1所示。表现层由Java Applet程序和VRML构建的3D场景以及Html网页脚本组成。利用Java套接字,通过部署在客户端的Java Applet和服务器端Java应用程序实现通讯层。仿真控制层是利用Matlab/Simulink进行实验建模和仿真运算。实验专用服务器WLVLAB由Java语言编写,由通讯层服务器端程序与仿真控制层之间的交互程序和传输层服务器端程序构成。其具体原理是,表现层通过Java Applet程序接受用户设置的实验参数,通过Java Socket进行网络通信,将实验参数传送到实验专用服务器WLVLAB上。专用服务器WLVLAB通过部署在服务器端的仿真控制层Matlab的COM接口,将实验参数传送到仿真控制层进行仿真运算,运算结束后再将实验结果传送回客户端。表现层上的Java Applet程序根据实验结果值动态地去控制 VRML场景中三维实验模型,显示实验结果图。本系统支持多线程机制,能同时允许多个使用者访问本系统。
二 系统关键技术的实现
1 三维实验场景文件
虚拟实验场景采用VRML技术实现。VRML是虚拟现实建模语言,是一种三维场景的描述性语言,其基本原理是用文本信息描述三维场景,在Internet上传输,在本地机上由VRML的浏览器解释生成三维场景[10]。VRML源文件是一种ASCII码的描述语言,一般使用记事本就可以编写,但是直接使用VRML语言编写三维场景比较烦琐,通常采用专门编辑器构建,如V-Realm Builder2.0,VrmlPad,Cosmo World等。对于复杂的三维场景可以采用3DS Max建模,它提供了VRML插件辅助工具,可直接输出场景,包括几何造型、材质、动画等。
2 客户端Java Applet程序实现
Java Applet能跨平台地运行于网络中的各种不同类型的计算机上。客户端的计算机,只要安装了支持Java的浏览器,一旦和网络中的服务器建立了连接,就可以从服务器端下载嵌入了Applet的网页文件,并在本地机的浏览器上运行含有Applet的网页。通过文本编辑器编写的Java Applet源程序必须经过编译,生成扩展名为.class字节码程序才能嵌入网页文件中运行。表现层Java Applet程序主要实现以下几部分功能:
(1) 界面布局:包括实验参数、控制按钮的设置与布局。
(2) 与VRML场景进行交互:由于系统需要在浏览者与VRML场景之间进行频繁的信息交换,所以选用VRML2.0提供的外部编程接口EAI对VRML场景进行扩展,实现与Java Applet的交互[11]。EAI在Java Applet与VRML场景进行通讯时,首先需要获取Brower类的实例,通过调用封装在vrml.省略包中。在程序包中提供了Socket和ServerSocket两个类来进行套接字编程,Socket提供了客户机的套接字接口,ServerSocket提供了服务器套接字接口。对于客户端,通过给类Socket提供服务器的IP地址,或者主机名,服务器的端口号,就可以和服务器端建立连接。该Socket对应的输入流连接到服务器的输出流,输出流连接到服务器的输入流,通信结束后,调用该Socket对象的close()方法进行关闭连接。对于服务器端,通过生成一个ServerSocket对象用于监听,服务器的ServerSocket.accept()收到一个来自Clinet端的请求,并返回一个用于与该Client通信的Socket对象。应用程序调用该对象方法getInputStream(),getOutputStream()可以获得向该连接读写数据的输入/输出流,再调用输入/输出流提供的读写函数read(),writeline()等实现与对方的通信。与该客户通信完毕后,调用Socket.close()关闭Socket,这时,服务器仍处于监听状态,继续接受客户请求。调用ServerSocket.close()结束监听服务,终止服务器运行。
Java语言与Matlab语言之间的通信由ActiveX自动协议来执行,通过使用mlapp.tlb的Matlab类型定义文件,可以简单地生成一组用来完成ActiveX与Matlab通信的Java类和接口函数。用户只须创建实例对象,通过使用这些类提供的方法,任何Matlab命令都可以以变元的方式在它的工作空间进行计算,计算结果以字符串的方式返回。由于Matlab可以从命令行运行Simulink模型,利用上述方法也能轻松实现Simulink与Java的交互。
当多用户同时访问服务器中的同一个实验时,就会在Matlab基本工作空间中生成多个同名变量,这些同名变量会相互覆盖,最终会导致实验界面返回的实验结果不正确。为了解决这个问题,我们采用用户文件和用户变量的方式,即为每个用户根据访问的先后顺序指定一个用户号,将这个用户号附加在仿真文件和仿真变量的末尾。这样,原先的仿真文件和变量复制成用户文件和用户变量,在Matlab基本工作空间中不再产生冲突。当仿真结束后,再将这些用户文件和变量进行删除。如启动jl.mdl模型代码为:
matlab.Execute("set_param('jl"+String.valueOf(Class1.yh)+"','simulationcommand','start');");
要将模型文件拷贝至同一个目录下,以原文件名+用户号为新的文件名,可以使用以下代码实现:
matlab.Execute("copyfile('E:/javavsmatlab/mwenjian/jl.mdl',
'E:/javavsmatlab/mwenjian/jl"+String.valueOf(Class1.yh)+".mdl')");
三 实例
为了提供一个基于网络的良好而又具备可交互性的实验环境,我们利用VRML、Java和Matlab三种技术混合开发了的理论力学中“铰链连接的双摆实验”网络虚拟实验系统。图2为铰链连接的双摆实验原理页面。当点击“实验操作”链接后,浏览器中显示逼真的三维仿真交互界面,使用鼠标和键盘可以方便的进行仿真控制。在文本输入框中分别设置实验参数:上摆初始角度为190,初始角速度为20,下摆初始角度为-160,初始角速度为-30,仿真时间为30秒,点击“运行”按钮后,铰链连接的双摆实验模型开始运动。实验界面如图3所示。
当铰链连接的双摆实验模型运动结束以后,点击“上摆角度与角速度关系相图”按钮,得到实验中上摆角度与角速度关系相图,如图4所示。点击“下摆角度与角速度关系相图”按钮,得到下摆角度与角速度关系相图,如图5所示。点击“上下摆的时间序列图”按钮,得到上下摆的时间序列图,如图6所示。根据这些实验结果可知,当参数设置是上摆初始角度为190,初始角速度为20,下摆初始角度为-160,初始角速度为-30,仿真时间为30秒时,系统是混沌态。
四 结论
作者运用VRML、Java和Matlab技术构建了“铰链连接的双摆实验”和“匀质陀螺在重力场中的应用”两个网络虚拟实验系统,经过实际使用和网络测试,此方案适用于复杂物理模型的仿真,充分发挥了多种技术的优势,在呈现方式、传输速度和算法编程上存在很多优势。
1 实验发行成本低、运行简单。本系统采用B/S结构,这种结构满足了网络实验教学的需要。客户端只需一个集成Java虚拟机的浏览器即可运行实验,同时由于网络虚拟实验内容存放在服务器端,易于实验功能扩展和管理。
2 在呈现方式上采用3D技术,丰富了媒体的表现形式,增强了学生实验的临境感。
3传输速度存在优势。服务器端与客户端之间以TCP/IP作为网络通信协议,数据传输保持双向和持续的通信。服务器端和客户端的计算负担平衡,都比较轻,当多用户同时访问服务器时,不会导致服务器过载的局面,符合虚拟实验仿真数据网络传输的要求。
4 由于实验模型的计算使用了专用计算软件,在实验数据计算和算法编程方面也表现出极强的优势。
同时,良好的实验交互方式促进了学生与虚拟实验模型的互动。学生可以通过鼠标拖拽实验对象,或者通过键盘设置实验参数操作虚拟实验模型,能在客户端看到三维实验模型的运动过程,通过相图、时序图等形式观察实验结果。实验过程和实验结果的直观化、形象化,能够促进学生对实验的深入探究,提高其问题解决能力。
参考文献
[1] 刘志镜,李凌霞.基于Java的网络虚拟电路实验室的研究[J].计算机应用,2003,(8):103-105.
[2] 粟丹,李仁发,彭勇,等.远程虚拟实验的构建[J].计算机应用研究,2003,(2):117-119.
[3] 李莉玲,方康玲,周波.LabVIEW在远程虚拟实验平台中的应用[J]. 武汉科技大学学报(自然科学版),2004,27(4): 403 -405.
[4] 沈曦,常胜利,李修建,等.基于ActiveX的网络虚拟实验系统的设计[J].计算机工程与应用,2002,(24):244-246.
[5] 金侠杰,邢科礼,林财兴.基于VRML-JAVA 的网络交互式虚拟装配环境构建[J].计算机仿真,2004,(10):126-129.
[6] 朱正强,吴介一,孔竞飞,等.基于VRML-Java的虚拟现实技术在可视化装配中的应用[J].东南大学学报(自然科学版),2002,32(1):24-28.
[7] 吴波,周之平,张飒兵,等.基于VRML-JAVA的虚拟现实及其协同环境的开发[J].计算机工程与应用,2004,(7):136-138.
[8] 潜立标.网络虚拟实验室的研究与开发[J].浙江工商学院学报,2005,(4):52-54.
[9] 郑笑建.控制系统网络虚拟实验室的研究与开发[D].浙江:浙江工业大学,2004.
[10] 黄铁军,柳键编译.VRML国际标准与应用指南[M].北京:电子工业出版社,1999:5-9.
1、不管未来有多长久,请珍惜相聚的每一刻;不管多少个春夏秋冬,我们是永远的朋友。
2、我的生活融入了你,你的生活中也蕴涵着我;当我们再次相见的时刻,你我仍然是一个整体。
3、啊,同学们,让我们在飞逝而去的时间波涛上,乘风破浪,驶向成功的彼岸!
4、我们即将步入新的生活,前面的路还很长很长,让我们更加珍惜今天所拥有的青春和友谊,用真情去浇灌友谊的花蕾。
5、让我们共同摒弃对幸福的一味幻想,把希望寄托在对事业的执著追求上!
6、愿我的临别赠言是一把伞,能为你遮挡征途上的烈日与风雨。
7、我深深地理解,耗费了多少时间,战胜了多少困难,你才取得眼前的成绩。请你相信,在你追求、拼搏和苦干的过程中,我将永远面带微笑地站在你的身旁。
8、美丽的梦和美丽的诗一样,都是可遇而不可求的。我真喜欢那样的梦,明明知道你已为我跋涉千里,却又觉得芳草鲜美,好像你我才初次相逢!
9、我在生命转弯的地方等你,让我像昨天一样地问你,你可否愿与我同行?
10、从五湖四海来,到天南地北去。不管走到哪里,不管在什么岗位,让我们继续填写好人生的履历表,交出事业的优秀答卷,为母校的旗帜增辉添彩。
11、让我们用共同的信念铸造的航船,到生活的大海去犁出雪白的浪花。
12、凤凰花吐露着艳红,在祝福你我的梦。当我们飞向那海阔天空,不要彷徨也不要停留。
13、也许你不情愿,也许你胆怯,但只要能够跨出去,一种温馨而充满活力的生活也许就在你的面前。
14、与你相识,我感到无比幸运,而能与你相知,我倍感生命的充实,以前嬉笑相伴的日子我将深藏,以后不可测的日子,愿你多保重。
15、三年来,每当我在学习上有了疑惑时,生活中遇到挫折时,总是你的声音在耳畔响起,疑惑迎刃而解,挫折变成为动力,促使我不断向前。请接受我的一片敬意。别了!我的朋友!
16、你我为了理想而历尽了艰难,才走向了成功之路。但愿你还能记得,永远地记得,那一段充满着奋斗激情的闪亮日子。
17、自爱,使你端庄;自尊,使你高雅;自立,使你自由;自强,使你奋发;自信,使你坚定……这一切将使你在成功的道路上遥遥领先。
18、当你孤独时,风儿就是我的歌声,愿它能使你得到片刻的安慰;当你骄傲时,雨点就是我的警钟,愿它能使你获得永恒的谦逊。
19、是缘分将我们带到一起,是友情将我们紧紧地相连。
20、最恨的是你,因为你是我学习上竞争的“敌人”;最爱的也是你,因为你是我成长中为鉴的友人。今日一别,犹如管仲之失鲍叔牙,茫茫天涯,叫我到何处去寻找我最爱的“挚友”。
21、以你的自信,以你的开朗,以你的毅力,还有一个和你同行的人为你祝福,你一定能够驶向理想的彼岸。
22、很荣幸与你同窗共读四载,使我结识了你这位潇洒的“才子”,我欣赏你的气质,敬佩你的为人,想必你今后一定会成为我的挚友。
23、三年,在人生的旅程中不过是短短的一段,然而和你同桌三载,却使我终生难以忘怀。你是我记忆中的一粒珍珠,心里天幕上的一颗明星。
24、我们相逢在陌生时,我们分手在熟悉后。明天,我们要到生活的星图上去寻找自己的新位置,让我们用自己闪烁的星光相互问讯、表情达意。
25、生活的海洋已铺开金色的路,浪花正分列两旁摇动着欢迎的花束。勇敢地去吧,朋友!前进,已吹响出征的海螺;彩霞,正在将鲜花的大旗飞舞。
26、有人说:“人人都可以成为自己的幸运的建筑师。”愿我们在走向生活的道路上,用自己的双手建造幸运的大厦。
27、哈哈,四年的老同桌,你身上一定有门捷列夫没有发现的元素!否则,语言怎么在我最需要的时候无影无踪了呢?
28、你的天赋好比一朵火花,假如你用勤勉辛劳去助燃,它一定会变成熊熊烈火,放出无比的光和热来。
29、“经得起各种诱惑和烦恼的考验,才算达到最完美的心灵健康”。愿你毕业后,能经得起各种考验,做一个有益于社会的人。
30、不要把生活和理想看得像十五、十六的月亮那么圆,它是由阴、晴、圆、缺组成,做人要实际些,愿大家“晴”时多些。
31、与你同行,回想起我们曾拥有过的共同理想;与你分手,憧憬着我们重逢时的狂欢。
32、若不得不分离,也要好好地说声“再见”,也要在心里存着一份感激,感谢你给了我那一份终身难忘的甜蜜的回忆。
33、几年的同窗,我与你结下了深厚的友谊,愿你我心灵间的交流,直到永远。
34、你生就的一种娴雅的气质和诱人的魅力,使得你在认识你的人们的心里永久存在。你像那山间的百合,独自荣枯,无以为憾。盛开时不矜夸,衰谢时不悔恨。清雅留芳,归入永恒的春天。
35、不管未来有多遥远,成长的路上有你有我;不管相逢在什么时候,我们是永远的朋友。
36、你有涌泉一样的智慧和一双辛勤的手,学友,学友,不管你身在何处,幸运与快乐时刻陪伴着你!
在途中,有些人可能觉得不适,停下脚步,目送他前行,有些人可能在下一个岔路口,与他朝两个不同方向走去,有些人甚至会用他们的一生来陪伴他。
这些人与他之间会形成亲情,友情,爱情。在这些人当中,有人会用前车之鉴告诉他在下一个岔路口该往哪个方向去。有些人会用自己的心灵,为他铺上一条光明之路。有人会用自己的血肉之躯为他遮风避雨。当他成功时,他们与他同乐:当他失败时,他们会鼓舞他:当他遇到难事时,又是他们又一次用自己的智慧来帮助他,他的一生也因为有了他们,他活得才有价值,才有意义。
一生的陪伴,一世的同行,这是无数人梦寐以求的,人人都羡慕他,妒忌他。更有甚者,会挖苦,会讽刺他。但,他不怕,因为他还有他们,还有希望,还有信念。
俗话说得好,一个好汉三个帮,他有这么多帮助他的人,爱护他的人,他的一生无怨无悔。
而我,在这些人当中,只具备两种人,亲人和朋友,第三种人会来的,而我现在要做的,只需耐心等待。
朋友的好坏,就能看出你这个人的好与坏,正所谓:近朱者赤,近墨者黑。你和你身边的人的关系,其实很想水与土,二者相融得需要时间的渗透。便可做到你中有我,我中有你,或许,这才是交友的最高境界吧!
谁与我同行?这是值得每个人所深思的,一生的朋友,便是一生的财富,无论你贫困与否,有朋友在身边,快乐的时光才是令你最为回忆的,有朋友在身边,艰难的时光会很快过去,有朋友在身边,打打闹闹便是不可多得的”家常饭“。有朋友,行千里:无朋友,寸步难行。
与我同行吧!朋友,虽不说我能带给你什么,但我的一切愿与你分享,与朋友分享快乐,无不快乐加倍:与朋友诉说忧愁,无不忧愁减半。
2.\\我送给您一束缤纷的花,系上我思念的彩线,载满我对你深深的祝福:愿快乐围绕在你的身边,平安与你同行,好运永远与你相伴!祝你新年快乐!
3.钟声是我的问候,歌声是我的祝福,雪花是我的贺卡,美酒是我的飞吻,清风是我的拥抱,快乐是我的礼物!统统都送给你,祝你春节快乐!
4.相聚的日子都只为酝一杯浓酒,酿流动相思,在新年的鞭炮声中凝视你如此迷人的面庞,只想对你说:今年的元旦一定要特别地过,特别地开心,特别地舒心,特别的欢心,这样我就畅心了!
5.飘雪迎来了元旦,瑞雪带来一个丰收年。心中充满对你的思念,虽然不能与你在一起度过新年的第一天,我送给你的祝福环绕在你的身边。祝你新年快乐!
6.我为你收集了大自然所有的美,放在你新年的花篮里。将能说的话都存放在花蕾里,让它成为待放的秘密。祝你新年快乐!
7.愿您像那一树火红枫叶,在暖风中舒展着您纯洁的美丽,在霞光里燃烧着您嫣然的笑容,祝您新年一切如意!
8.我对你的思念之情如涛涛江水绵绵不绝,我对你的祝福之意如火山爆发真情至极,尽管寒风呼呼,但呼不去我对你的思念;尽管海水涛涛,却涛不尽我对你的祝福。
9.我狠下心离去的那一刻,你在我身后无助的哭泣和撕心裂肺的痛楚让我刹那间明白我是多么地爱你,我猛地转身哭着把你抱紧:这头牛我不卖啦!
10.新年新气象,越来越美丽!我多么的想念你,挂念着你;多保重,我的爱人!
11.祝福新年!愿新年那份祥和的气氛,轻拂你娴雅的裙摆,让你感受其中我的一份安谧平和的爱意。
12.为了久藏你的影子,在深冬,我给心灵再上一把锁。而如今,在这个日子,我从锁眼里仿佛又听到了自己的声音,祝新年快乐。
13.除夕夜温馨的氛围:烟火钟声灯影以及我这小小的祝福;传达着节日的讯息:快乐和谐平安。
14.在新年的这一天,让我的祝福像雪花飘送,让我的问候像绵绵春雨,片片花香,默默祝福,句句心语,声声关怀,连缀着满心愉快,将快乐的音符送给你!
15.今天我又看见你了,你那样迷人,穿着格子背心,悠闲地走着,一副超然自在的样子,实在是可爱极了,真不知你当年怎么就赛过兔子了呢?新年快乐。
16.想你,在日里,在夜里,在每一个春节的钟声里!愿春节是你快乐的时节,愿新年是你幸福的日子。
17.这一刻,有我最深的思念。让云捎去满心的祝福,点缀你甜蜜的梦,愿你拥有一个幸福快乐的新年!
18.窗外的麻雀,在电线杆上多嘴,你说这一句,很有夏天的感觉,手中的铅笔,在纸上来来回回,无非是想写些什么送给你,不知不觉,我的心不见了,纸上却出现了我的心。
19.飘雪迎来了元旦,瑞雪带来一个丰收年。心中充满对你的思念,虽然不能与你在一起度过新年的第一天,我送给你的祝福环绕在你的身边。祝你新年快乐!
20.我为你收集了大自然所有的美,放在你新年的花篮里。将能说的话都存放在花蕾里,让它成为待放的秘密。祝你新年快乐!
21.我对你的思念之情如涛涛江水绵绵不绝,我对你的祝福之意如火山爆发真情至极,尽管寒风呼呼,但呼不去我对你的思念;尽管海水涛涛,却涛不尽我对你的祝福。
22.玫瑰是我的热情,糖果是我的味道,星星是我的眼睛,月光是我的灵魂,一并送给你--我第一个也是最后一个爱的人,元旦快乐!
23.希望我这辈子的每个新年都和你在一起
24.我送给您一束缤纷的花,系上我思念的彩线,载满我对你深深的祝福:愿快乐围绕在你的身边,平安与你同行,好运永远与你相伴!祝你新年快乐!
25.想你,在日里,在夜里,在每一个春节的钟声里!愿春节是你快乐的时节,愿新年是你幸福的日子。
26.这一刻,有我最深的思念。让云捎去满心的祝福,点缀你甜蜜的梦,愿你拥有一个幸福快乐的新年!
27.窗外的麻雀,在电线杆上多嘴,你说这一句,很有夏天的感觉,手中的铅笔,在纸上来来回回,无非是想写些什么送给你,不知不觉,我的心不见了,纸上却出现了我的心。元旦快乐,亲爱的。
28.春节到,我扛着塞满快乐的麻袋,提着装满财富的篮子,赶着堆满好运的马车,踏着充满健康的步伐,一步一步走向你,在鼠年到来时把幸福交到你手里。
2、无论世界是否待你温柔,请保持住你的善良,因为好运会与你不期而遇。
3、知足且坚定,温柔且上进,早呀!
4、人生,总会有不期而遇的温暖,和生生不息的希望。
5、愿你从容,不慌不忙享受安宁清风。愿你淡泊,不忧不惧跟随心之所向。
6、阳光正好,微风不燥,不负好时光,早安!
7、朝暮与岁月并往,愿我们一同行至天光。早安!