CN110149390B - 一种应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真方法及系统 - Google Patents

一种应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明属于网络教育技术领域，公开了一种应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真方法及系统，在虚拟现实网络中，采用Raw Socket进行场景信息网络传输；在线授课过程中，采用点对点的方式，增强学生与学生之间，老师学生之间中央信息路由转发能力，中央信息路由转发的数据采用TCP进行转发；在学生场景互动过程中，通过服务端进行判断，采用Http/Https/UDP进行数据上传客户端进行交互，通过TCP专用通道进行数据下行传输客户端进行交互。本发明利用虚拟现实技术对教学技术进行了升级，同时对网络框架进行重新设计，满足了高并发数据通信需求，同时还能增加相关网络稳定性和高效性。

Description

一种应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真方法及系统
技术领域
本发明属于网络教育技术领域，尤其涉及一种应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真方法及系统，具体涉及一种虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真方法及系统。
背景技术
目前，业内常用的现有技术是这样的：
当前公务员培训考试平台(含App)，由于其本身需要进行教课辅导学生相关知识点，而教学过程中是需要与学生互动的，当前市面上的公考培训考试平台(含App)往往在这方面具有较多不足，虽然通过视频直播的形式，可以向同学进行讲解，但直播和论坛中只能设计出相关背景和材料文字，并未让同学在学习的过程中，产生身临其境的感受，教学方法过于死板，不利于学习。
同时当前公务员考试培训平台(含App)，往往在网络设计部分采用Http/Https协议进行业务网络传输。该传输在虚拟现实网络中只能实现客户端向服务端发送数据，无法实现服务端向客户端发送数据。当前虚拟现实网络开发中采用的往往是市面上成熟的如Netty、SocketServer等框架，配置繁琐；当前网络开发中对于网络协议及处理方式还有相关端口组合设计还有待完善。
综上所述，现有技术存在的问题是：
(1)现有公务员考试培训平台(含App)，在网络设计部分采用Http/Https协议进行业务网络传输，该传输在虚拟现实网络中只能实现客户端向服务端发送数据，无法实现服务端向客户端发送数据；
(2)当前虚拟现实网络开发中采用的往往是市面上成熟的如Netty、SocketServer等框架，配置繁琐；
(3)当前网络开发中对于网络协议及处理方式还有相关端口组合设计还不完善；
(4)现有公务员考试培训平台虽然通过视频直播的形式，可以向同学进行讲解，但直播和论坛中只能设计出相关背景和材料文字，并未让同学在学习的过程中，产生身临其境的感受，教学方法过于死板，不利于学习。
现在技术暂时没有针对于VR数据量及其特点的传输协议，未优化数据传输本身协议，及传输方法。
解决上述技术问题的难度：
本发明主要是优化和解决了VR技术在教学中的应用，现有技术中由于VR技术需要构建场景，及采集更多的互动信息，因此在对于网络传输方面的需求是非常高的，也就是在同等的视频直播的网络流量里面，要将更多的VR数据传输完成，而且直播是一个人发送信息给N个人看；而VR互动是N个人发送信息给N个人，这样数据量都是原来的N倍，因此需要更为优化的数据处理方法。
解决上述技术问题的意义：提升教学方式方法；
本发明数据稳定性：由于系统采用全天候生命周期中使用，因此产品本身需要极强的稳定性。
数据高效性：虚拟现实本身需要交互的数据远超互联网直播(直播为当前数据量较大应用)，因此需要数据处理能力增强。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络框架设计。
本发明是这样实现的，一种虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真方法，所述虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真方法包括：
在虚拟现实网络中，采用Raw Socket进行场景信息网络传输；
在线授课过程中，采用点对点的方式，增强学生与学生之间，老师学生之间中央信息路由转发能力，中央信息路由转发的数据采用TCP进行转发；
在学生场景互动过程中，通过服务端进行判断，采用Http/Https/UDP进行数据上传客户端进行交互，通过TCP专用通道进行数据下行传输客户端进行交互。
进一步，服务端进行判断的方法包括：
(1)在网关入口处，接收数据，并将接收到的数据进行封包拼接，拼接完成后的数据提交进管道中；
(2)管道控制器将数据投入到顺序排列的过滤器中进行数据处理；
(3)将处理完成后的数据提升到调度中心，根据数据和业务的种类选择不同的管道并将数据通过过滤器进行处理，发送给相应管道。
进一步，客户端交互的方法包括：
(1)通过Http族协议，访问服务端应用服务列表；并缓存记录该列表，列表上，同时根据列表内容选择一台可用的服务端，进行TCP连接；
(2)对虚拟现实网络中内容进行互动时，对发送数据包进行封包操作，采用UDP发送数据，同时等待TCP连接端口的返回，整个发送接收数据过程，全程采用异步全双工模式进行处理。
进一步，采用Raw Socket进行场景信息网络传输方法包括不同数据传输类型采用不同数据传输方法，
1)高效重要，采用基于Raw Socket进行传输；
2)高效不重要，采取主推UDP，辅助TCP；
3)重要不高效，采取Http/Https协议；
4)不重要不高效的，采取UDP和Http协议进行通信。
本发明的另一目的在于提供一种实施所述虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真方法的虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真系统，所述虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真系统包括：
服务端，采用管道和过滤器模式进行设计，在网关入口处，采用事件响应方式接收数据，并将接收到的数据进行封包拼接，拼接完成后的数据提交进管道中，管道控制器将数据投入到顺序排列的过滤器中进行数据处理；处理完成后的数据，提升到调度中心，根据数据和业务的种类选择不同的管道并将数据通过过滤器进行处理，发送给相应管道；
客户端，通过Http族协议，访问服务端应用服务列表；并缓存记录该列表，列表上，同时根据列表内容选择一台可用的服务端，进行TCP连接；使用中，对虚拟现实网络中内容进行互动，采用UDP发送数据，同时等待TCP连接端口的返回，全程采用异步全双工模式进行发送接收数据处理。
进一步，服务端包括服务处理模块，用于业务流和数据流处理。
客户端包括VR交互模块，安装于虚拟现实VR应用端。
本发明的另一目的在于提供一种实现所述虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真方法的信息数据处理终端。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述的虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真方法。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：
本发明将虚拟现实设备(VR设备)应用到相关教学过程中，利用虚拟现实技术对教学技术进行了升级，同时对网络框架进行重新设计，满足了高并发数据通信需求，同时还能增加相关网络稳定性和高效性，在公务员培训考试平台网络设计，虚拟现实网络开发设计中都具有先进性。
本发明将虚拟技术添加到考试培训平台中，不仅能够呈现的视频流、材料文字；还包括场景互动的信息，如人的动作，表情等。
本发明综合考虑了虚拟现实技术实际应用过程中数据内容包含三维坐标信息，业务信息，实时数据信息等多种信息，且数据流量较以往行业应用都大，因此开发了额一个全新的网络框架来对网络处理能力进行统一规划，既满足高效虚拟现实网络中的高效处理，又不影响数据响应效果，尤其在公务员考试培训过程虚拟环境课堂互动中。
本发明通过使用该网络框架，可以有效的解决虚拟现实应用，数据量大，数据交换频繁，数据一致性高的特点；再保障传输稳定的同时，也确保了安全性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真方法中服务端进行判断的方法流程图。
图2是本发明实施例提供的虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真系统示意图。
图中：1、服务端；2、客户端；3、服务处理模块；4、VR交互模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理做详细描述。
本发明实施例提供的虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真方法，包括：
在虚拟现实网络中，采用Raw Socket进行场景信息网络传输；
在线授课过程中，采用点对点的方式，增强学生与学生之间，老师学生之间中央信息路由转发能力，中央信息路由转发的数据采用TCP进行转发；
在学生场景互动过程中，通过服务端进行判断，采用Http/Https/UDP进行数据上传客户端进行交互，通过TCP专用通道进行数据下行传输客户端进行交互。
如图1所示，服务端进行判断的方法包括：
S101,在网关入口处，接收数据，并将接收到的数据进行封包拼接，拼接完成后的数据提交进管道中；
S102,管道控制器将数据投入到顺序排列的过滤器中进行数据处理；
S103,将处理完成后的数据提升到调度中心，根据数据和业务的种类选择不同的管道并将数据通过过滤器进行处理，发送给相应管道。
客户端交互的方法包括：
(1)通过Http族协议，访问服务端应用服务列表；并缓存记录该列表，列表上，同时根据列表内容选择一台可用的服务端，进行TCP连接；
(2)对虚拟现实网络中内容进行互动时，对发送数据包进行封包操作，采用UDP发送数据，同时等待TCP连接端口的返回，整个发送接收数据过程，全程采用异步全双工模式进行处理。
采用Raw Socket进行场景信息网络传输方法包括不同数据传输类型采用不同数据传输方法，
1)高效重要，采用基于Raw Socket进行传输；
2)高效不重要，采取主推UDP，辅助TCP；
3)重要不高效，采取Http/Https协议；
4)不重要不高效的，采取UDP和Http协议进行通信。
如图2所示，本发明提供一种虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真系统包括：
服务端1，采用管道和过滤器模式进行设计，在网关入口处，采用事件响应方式接收数据，并将接收到的数据进行封包拼接，拼接完成后的数据提交进管道中，管道控制器将数据投入到顺序排列的过滤器中进行数据处理；处理完成后的数据，提升到调度中心，根据数据和业务的种类选择不同的管道并将数据通过过滤器进行处理，发送给相应管道；
客户端2，通过Http族协议，访问服务端应用服务列表；并缓存记录该列表，列表上，同时根据列表内容选择一台可用的服务端，进行TCP连接；使用中，对虚拟现实网络中内容进行互动，采用UDP发送数据，同时等待TCP连接端口的返回，全程采用异步全双工模式进行发送接收数据处理。
服务端包括服务处理模块3，用于业务流和数据流处理。
客户端包括VR交互模块4，安装于虚拟现实VR应用端。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例
本发明实施例提供的虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络框架具体包括：
服务端框架和客户端框架；
服务端框架：安装于平台服务端；
客户端框架：安装于虚拟现实应用(VR应用)端。
本发明实施例提供的服务端框架具体包括：
服务端框架，采用管道和过滤器模式进行设计，在网关入口处，采用事件响应方式接收数据；同时服务端框架不对数据进行业务实际校验，只处理业务流和数据流；
服务端框架流程包括：
在网关入口处，接收数据，并将接收到的数据进行封包拼接，拼接完成后的数据提交进管道中；
管道控制器将数据投入到顺序排列的过滤器中进行数据处理；
将处理完成后的数据提升到调度中心，根据数据和业务的种类选择不同的管道并将数据通过过滤器(此时角色为包装器)进行处理，发送给相应管道。
本发明实施例提供的客户端框架具体包括：
客户端框架流程包括：
(1)在启动时，首先通过Http族协议，访问服务端应用服务列表；并缓存记录该列表，列表上，同时根据列表内容选择一台可用的服务端，进行TCP连接；
(2)在使用过程中，对虚拟现实网络中内容进行互动时，对发送数据包进行封包操作，采用UDP发送数据，同时等待TCP连接端口的返回，整个发送接收数据过程，全程采用异步全双工模式进行处理。
本发明实施例提供的网络框架的数据传输方法具体包括：
(1)不同数据传输类型采用不同数据传输方法：
数据传输类型分为，高效重要，高效不重要，重要不高效，不重要不高效的四种层级；针对4种层次的网络需要，采用不同的开发策略，设计自身网络传输协议；
1)高效重要，采用基于Raw Socket进行开发；
2)高效不重要，采取主推UDP，辅助TCP；
3)重要不高效，采取Http/Https协议；
4)不重要不高效的，采取UDP和Http协议进行通信；
(2)将业务场景进行处理，依据不同业务场景进行不同的网络传输方法：
1)场景信息的传输，在虚拟现实网络中，采用Raw Socket进行场景等信息的网络传输，
2)在线授课：在线授课过程中，学生与学生之间，老师学生之间，采用TCP进行转发，增强中央信息路由转发能力；
3)学生场景互动：采用Http/Https/UDP进行数据上传，而数据下行则通过TCP专用通道进行。
实施例2：
本发明通过为服务端、虚拟现实应用(VR应用)分别安装服务端框架、客户端框架；
服务端，主要采用管道和过滤器模式进行设计，在网关入口处，采用事件响应方式接收数据，并将接收到的数据进行封包拼接，拼接完成后的数据提交进管道中，管道控制器将数据投入到顺序排列的过滤器中进行数据处理。处理完成后的数据，提升到调度中心，根据数据和业务的种类选择不同的管道并将数据通过过滤器(此时角色为包装器)进行处理，发送给相应管道。服务端框架不对数据进行业务实际校验，只处理业务流和数据流；
客户端在启动时，首先通过Http族协议，访问服务端应用服务列表；并缓存记录该列表，列表上，同时根据列表内容选择一台可用的服务端，进行TCP连接；在使用过程中，如对虚拟现实网络中内容进行互动的，由于实时性较高，因此采用UDP发送数据，同时等待TCP连接端口的返回，整个发送接收数据过程，全程采用异步全双工模式进行处理，这样有利于数据发送，由于UDP特点在网络中不太能超过8KB数据，因此需要客户端对发送数据包进行封包操作；而接收过程由于使用的是TCP连接的通道进行接收，因此接收过程是顺序一致的，哪怕出现网络延迟，也不影响虚拟现实应用客户体验。而Http则完成一些相对访问要求不是那么高的请求。如发送聊天信息等，
通过使用该网络框架，可以有效的解决虚拟现实应用，数据量大，数据交换频繁，数据一致性高的特点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真方法，其特征在于，所述虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真方法包括：
在虚拟现实网络中，采用RawSocket进行场景信息网络传输；
在线授课过程中，采用点对点的方式，增强学生与学生之间，老师学生之间中央信息路由转发能力，中央信息路由转发的数据采用TCP进行转发；
在学生场景互动过程中，服务端进行判断，客户端采用Http/Https/UDP进行数据上传服务端、服务端通过TCP专用通道进行数据下行传输客户端进行交互；
服务端进行判断的方法包括：
（1）在网关入口处，接收数据，并将接收到的数据进行封包拼接，拼接完成后的数据提交进管道中；
（2）管道控制器将数据投入到顺序排列的过滤器中进行数据处理；
（3）将处理完成后的数据提升到调度中心，根据数据和业务的种类选择不同的管道并将数据通过过滤器进行处理，发送给相应管道；
服务端与客户端交互的方法包括：
（1）通过Http族协议，访问服务端应用服务列表；并缓存记录该列表，列表上，同时根据列表内容选择一台可用的服务端，进行TCP连接；
（2）对虚拟现实网络中内容进行互动时，对发送数据包进行封包操作，采用UDP发送数据，同时等待TCP连接端口的返回，整个发送接收数据过程，全程采用异步全双工模式进行处理。
2.如权利要求1所述的虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真方法，其特征在于，所述虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真方法包括不同数据传输类型采用不同数据传输方法，
1）高效重要，采用基于RawSocket进行传输；
2）高效不重要，采取主推UDP，辅助TCP；
3）重要不高效，采取Http/Https协议；
4）不重要不高效的，采取UDP和Http协议进行通信。
3.一种实施权利要求1所述虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真方法的虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真系统，其特征在于，所述虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真系统包括：
服务端，采用管道和过滤器模式进行设计，在网关入口处，采用事件响应方式接收数据，并将接收到的数据进行封包拼接，拼接完成后的数据提交进管道中，管道控制器将数据投入到顺序排列的过滤器中进行数据处理；处理完成后的数据，提升到调度中心，根据数据和业务的种类选择不同的管道并将数据通过过滤器进行处理，发送给相应管道；
客户端，通过Http族协议，访问服务端应用服务列表；并缓存记录该列表，列表上，同时根据列表内容选择一台可用的服务端，进行TCP连接；使用中，对虚拟现实网络中内容进行互动，采用UDP发送数据，同时等待TCP连接端口的返回，全程采用异步全双工模式进行发送接收数据处理。
4.如权利要求3所述的虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真系统，其特征在于，
服务端包括服务处理模块，用于业务流和数据流处理；
客户端包括VR交互模块，安装于虚拟现实VR应用端。
5.一种计算机可读存储介质，存储指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-2任意一项所述的虚拟现实技术应用于在线公务员考试培训平台的网络仿真方法。
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