CN112116718B - 一种基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法 - Google Patents
一种基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法，基于三维虚拟仿真技术，将单独发布的组件通过相关接口与其他组件进行交互并实现自身同步，是一种不依赖于平台的组件敏捷迭代式开发方法。通过将案例内容划分为不同的组件，将业务要素抽象为组件的状态、属性和行为，通过组件间的交互行为构建业务流程，通过组件自身同步接口实现在多机协同环境下业务流程体现的一致性，以达到同一内容多人协同开发。对于有具体功能的组件，单元测试更加方便灵活，提高了内容开发的效率。并且，组件只负责自身的状态和行为，通过对外接口与其他组件进行交互，组件的运行不依赖于其他组件，可以通过现有组件灵活组织内容，提高了系统的可扩展性。
Description
技术领域
本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法。
背景技术
现有的组件交互方法，大部分是将待分析案例的全部或部分内容集成到平台里，这样，随着待分析案例内容的逐渐丰富，开发者需要不断地将新内容集成到平台里，这时就需要考虑添加的新内容是否会对已有内容产生影响，以及对于不同版本制作的任务地图是否存在兼容性的问题，并且，在多机协同环境下，需要整体考虑处理内容部分实时同步的问题。开发过程中内容对内容的依赖、内容对平台的依赖以及平台整体管理某些内容资源，都会对开发效率产生一定的影响。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法，用以解决内容多线程式开发和组件在多机协同环境下的敏捷迭代式开发，并提高系统的可扩展性。
本发明提供的一种基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法，包括如下步骤：
S1：将待分析案例内容按照类型和功能划分为若干部分，每一部分形成一个单独的组件；
S2：将每个组件按照自身功能分析自身的状态、属性和行为，将每个组件按照所属客户端分为主机部分和从机部分；
S3：每个组件在从机客户端接收外接设备的输入信息，并将输入信息传输到自身的主机部分；
S4：每个组件的主机部分接收到输入信息后，通过物理系统和逻辑处理，改变自身主机部分的状态，包括位置、旋转、姿态和开关；
S5：每个组件的主机部分将该组件与其他组件间的交互信息转发给其他组件的主机部分，驱动其他组件的逻辑处理；
S6：每个组件将自身主机部分的状态信息同步给自身的从机部分，完成各组件自身的同步。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法中，步骤S3中，外接设备包括键盘、鼠标及摇杆。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法中，步骤S3，每个组件在从机客户端接收外接设备的输入信息，并将输入信息传输到自身的主机部分，具体包括：
每个组件在从机客户端接收外接设备的输入信息，并将输入信息通过DeepMirror平台的SendKeyCode传输模块传输到自身的主机部分；其中，SendKeyCode传输模块是DeepMirror平台通信系统的一部分，用于在局域网多机协同作业时，将从机客户端准备好的消息传输到主机客户端。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法中，步骤S5，每个组件的主机部分将该组件与其他组件间的交互信息转发给其他组件的主机部分，驱动其他组件的逻辑处理，具体包括：
每个组件的主机部分将该组件与其他组件间的交互信息通过DeepMirror平台的SendOperation传输模块转发给其他组件的主机部分，驱动其他组件的逻辑处理；其中，SendOperation传输模块是DeepMirror平台通信系统的一部分，用于在局域网多机协同作业时，转发主机客户端内部的消息，包括将主机客户端的组件发出的消息转发到消息指定的其他组件中。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法中，步骤S6，每个组件将自身主机部分的状态信息同步给自身的从机部分，完成各组件自身的同步，具体包括：
每个组件通过DeepMirror平台的SendStatus传输模块将自身主机部分的状态信息同步给自身的从机部分，完成各组件自身的同步；其中，SendStatus传输模块是DeepMirror平台通信系统的一部分，用于在局域网多机协同作业时，将主机客户端的消息分发到所有的从机客户端中。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法中，步骤S1中，将待分析案例内容划分为驾驶员、汽车、直升机和障碍物四个组件。
本发明提供的上述基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法，基于三维虚拟仿真技术，将单独发布的功能组件通过相关接口与其他组件进行交互并实现自身同步，是一种不依赖于平台的组件敏捷迭代式开发方法。通过将待分析案例内容划分为不同的组件，将业务要素抽象为组件具有的状态、属性和行为，通过组件之间的交互行为来构建具体的业务流程，通过组件自身同步接口来实现在多机协同环境下业务流程体现的一致性，以达到同一内容多人协同开发。对于有具体功能的组件，单元测试更加方便灵活，大大提高了内容开发的效率。并且，组件只负责自身的状态和行为，通过对外接口来与其他组件进行交互，组件的运行不依赖于其他组件，可以通过现有的组件灵活地组织内容，极大地提高了系统的可扩展性。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法的流程图；
图2为本发明提供的一种基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法中组件自身同步的流程示意图；
图3为本发明提供的一种基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法中多个组件交互及组件自身同步的流程示意图；
图4为本发明实施例1中组件交互的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是作为例示，并非用于限制本发明。
本发明提供的一种基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法，如图1所示，包括如下步骤：
S1：将待分析案例内容按照类型和功能划分为若干部分，每一部分形成一个单独的组件；
S2：将每个组件按照自身功能分析自身的状态、属性和行为，将每个组件按照所属客户端分为主机部分和从机部分；
具体地，在多机协同环境下，根据信息处理的不同，分为主机客户端(即服务器)和从机客户端，从机客户端负责接收外接设备的输入信息及内容显示的一致性，主机客户端负责物理系统模拟、数据运算及逻辑处理；
S3：每个组件在从机客户端接收外接设备的输入信息，并将输入信息传输到自身的主机部分；
具体地，外接设备可以包括键盘、鼠标及摇杆；
S4：每个组件的主机部分接收到输入信息后，通过物理系统和逻辑处理(LogicDrive)，改变自身主机部分的状态，包括位置、旋转、姿态和开关；
S5：每个组件的主机部分将该组件与其他组件间的交互信息转发给其他组件的主机部分，驱动其他组件的逻辑处理；
S6：每个组件将自身主机部分的状态信息同步给自身的从机部分，完成各组件自身的同步。组件自身同步的流程示意图如图2所示，多个组件交互及组件自身同步的流程示意图如图3所示。
在具体实施时，本发明提供的上述基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法，可以利用现有的三维虚拟仿真平台来实现，例如Arma 3平台。当然，本发明提供的上述基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法的具体实施，并非局限于Arma 3平台这一种，还可以通过DeepMirror平台来实现。DeepMirror平台也是一种三维虚拟仿真平台，是北京开云互动科技有限公司独立研发拥有全自主知识产权的虚拟现实内容生产与应用一体化平台，针对VR虚拟现实市场中内容大量缺乏的痛点，面向不同业务领域，提供组件化、模式化的通用内容解决方案。Deep Mirror平台组件化的核心思路是：利用“组件与组件交互”而不是“流程”来描述具体业务，将业务要素抽象成具有状态、属性和行为的组件，通过组件之间的交互行为来构建具体的业务流程。如此，所有业务逻辑仅由组件和组件间的交互实现，Deep Mirror平台定义了通用的组件实现与交互接口，并提供了一个开放式的组件开发、组合编辑及协同运行环境，能够极大地提高系统的可扩展性，特别是针对大型复杂系统，可以通过组件分布式的开发来缩短开发时间，并且无需集成。
在具体实施时，在本发明提供的上述基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法中，步骤S3，每个组件在从机客户端接收外接设备的输入信息，并将输入信息传输到自身的主机部分，具体可以通过以下方式来实现：每个组件在从机客户端接收外接设备的输入信息，并将输入信息通过DeepMirror平台的SendKeyCode传输模块传输到自身的主机部分；其中，SendKeyCode传输模块是DeepMirror平台通信系统的一部分，在局域网多机协同作业时，负责将从机客户端准备好的消息传输到主机客户端。
在具体实施时，在本发明提供的上述基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法中，步骤S5，每个组件的主机部分将该组件与其他组件间的交互信息转发给其他组件的主机部分，驱动其他组件的逻辑处理，具体可以通过以下方式来实现：每个组件的主机部分将该组件与其他组件间的交互信息通过DeepMirror平台的SendOperation传输模块转发给其他组件的主机部分，驱动其他组件的逻辑处理；其中，SendOperation传输模块是DeepMirror平台通信系统的一部分，在局域网多机协同作业时，负责转发主机客户端内部的消息，包括将主机客户端的组件发出的消息转发到消息指定的其他组件中。
在具体实施时，在本发明提供的上述基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法中，步骤S6，每个组件将自身主机部分的状态信息同步给自身的从机部分，完成各组件自身的同步，具体可以通过以下方式来实现：每个组件通过DeepMirror平台的SendStatus传输模块将自身主机部分的状态信息同步给自身的从机部分，完成各组件自身的同步；其中，SendStatus传输模块是DeepMirror平台通信系统的一部分，在局域网多机协同作业时，负责将主机客户端的消息分发到所有的从机客户端中。
下面通过一个具体的实施例对本发明提供的上述基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法的具体实施进行详细说明。
实施例1：
所使用的物理引擎为Unity，编译环境为VisualStudio 2015，系统框架为.NetFrameWork3.5，分析一个驾驶载具的案例，各组件间交互流程示意图如图4所示，具体步骤如下：
第一步：分析案例内容，需要一个驾驶员来驾驶载具，至少需要两个载具：飞机和汽车，为了存在失败的条件，可以增加一个障碍物，载具撞到障碍物则判定任务失败。根据分析，将该案例内容拆分为驾驶员、汽车、直升机和障碍物四个组件，驾驶员可以驾驶直升机和汽车两种不同的载具进行任务，障碍物会对汽车和直升机造成毁坏影响，驾驶员和障碍物间没有直接的交互关系。
具体地，将案例内容划分为多个组件并非局限于上述分为驾驶员、汽车、直升机和障碍物四个组件这一种方式，也可以将汽车和直升机合并为一个载具组件，通过操作按钮来切换直升机形态和汽车形态，也就是说，可以将案例内容拆分为驾驶员、载具(包括汽车和直升机)和障碍物三个组件，在此不做限定。需要说明的是，将案例内容划分为多个组件是开发者执行的操作，后续的组件交互步骤是用户执行的操作。
第二步：根据实际情况和内容需求分析每个组件的状态、属性和行为。
例如：对于驾驶员组件，包括走路、跑步、站立及坐下四个状态，包括自由移动和驾驶载具(包括汽车和直升机)两个行为；对于直升机组件，包括正常、坠毁、起飞、悬停、飞行及降落六个状态。
关于组件的属性，例如，可以为汽车的颜色、直升机的颜色等。
第三步：用户操作驾驶员组件，在多机协同环境下，驾驶员组件在从机客户端接收到键盘输入(WSAD)的输入信息，将输入信息(WSAD)通过DeepMirror平台的SendKeyCode传输模块传输到驾驶员组件的主机部分。
第四步：驾驶员组件的主机部分接收到输入信息(WSAD)后，将输入信息(WSAD)传入逻辑处理模块，在物理系统下，驱动驾驶员组件分别向前、后、左、右四个方向的移动，并按照具体业务逻辑，将驾驶员组件主机部分的状态设置为走路、跑步及站立等状态。
第五步：驾驶员组件通过直升机组件对外提供的行为接口，对直升机组件发出获取控制的操作(GetCtrl)命令，直升机组件向驾驶员组件返回控制成功信息并修改自身内部状态为操控已被占用，防止直升机组件被其他组件再次控制。然后，驾驶员组件就可以把接收到的输入信息(WSAD)传输给直升机组件，来控制直升机组件的运动，此时，输入信息(WSAD)就不会用来控制驾驶员组件自身的移动。直升机组件撞到障碍物组件后，需要改变障碍物组件的模型显示状态，并将直升机组件切换为坠毁状态。
第六步：驾驶员组件和直升机组件移动后，驾驶员组件和直升机组件各自需要将自身的位置、旋转及缩放信息实时发送给自身的从机部分，驾驶员组件的从机部分和直升机组件的从机部分接收到这些数据后，按照一定的规则解释信息并还原位置、旋转及缩放状态，直升机组件的坠毁状态和障碍物组件的模型显示状态也需要在从机客户端还原，这样，就可以实现同一组件在多个客户端显示的一致性。
需要说明的是，驾驶员组件、汽车组件、直升机组件和障碍物组件都是通过上述方式实现组件间的交互和各自组件的自身同步，不同开发者可以同时分别制作不同的组件，实现组件自身特有的逻辑和状态同步，对Deep Mirror平台公开各自的状态、属性和行为，不需依赖于Deep Mirror平台及其他组件。
本发明提供的上述基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法，基于三维虚拟仿真技术，将单独发布的功能组件通过相关接口与其他组件进行交互并实现自身同步，是一种不依赖于平台的组件敏捷迭代式开发方法。通过将待分析案例内容划分为不同的组件，将业务要素抽象为组件具有的状态、属性和行为，通过组件之间的交互行为来构建具体的业务流程，通过组件自身同步接口来实现在多机协同环境下业务流程体现的一致性，以达到同一内容多人协同开发。对于有具体功能的组件，单元测试更加方便灵活，大大提高了内容开发的效率。并且，组件只负责自身的状态和行为，通过对外接口来与其他组件进行交互，组件的运行不依赖于其他组件，可以通过现有的组件灵活地组织内容，极大地提高了系统的可扩展性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将待分析案例内容按照类型和功能划分为若干部分，每一部分形成一个单独的组件；
S2：将每个组件按照自身功能分析自身的状态、属性和行为，将每个组件按照所属客户端分为主机部分和从机部分；
S3：每个组件在从机客户端接收外接设备的输入信息，并将输入信息传输到自身的主机部分；
S4：每个组件的主机部分接收到输入信息后，通过物理系统和逻辑处理，改变自身主机部分的状态，包括位置、旋转、姿态和开关；
S5：每个组件的主机部分将该组件与其他组件间的交互信息转发给其他组件的主机部分，驱动其他组件的逻辑处理；
S6：每个组件将自身主机部分的状态信息同步给自身的从机部分，完成各组件自身的同步。
2.如权利要求1所述的基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法，其特征在于，步骤S3中，外接设备包括键盘、鼠标及摇杆。
3.如权利要求1所述的基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法，其特征在于，步骤S3，每个组件在从机客户端接收外接设备的输入信息，并将输入信息传输到自身的主机部分，具体包括：
每个组件在从机客户端接收外接设备的输入信息，并将输入信息通过DeepMirror平台的SendKeyCode传输模块传输到自身的主机部分；其中，SendKeyCode传输模块是DeepMirror平台通信系统的一部分，用于在局域网多机协同作业时，将从机客户端准备好的消息传输到主机客户端。
4.如权利要求1所述的基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法，其特征在于，步骤S5，每个组件的主机部分将该组件与其他组件间的交互信息转发给其他组件的主机部分，驱动其他组件的逻辑处理，具体包括：
每个组件的主机部分将该组件与其他组件间的交互信息通过DeepMirror平台的SendOperation传输模块转发给其他组件的主机部分，驱动其他组件的逻辑处理；其中，SendOperation传输模块是DeepMirror平台通信系统的一部分，用于在局域网多机协同作业时，转发主机客户端内部的消息，包括将主机客户端的组件发出的消息转发到消息指定的其他组件中。
5.如权利要求1所述的基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法，其特征在于，步骤S6，每个组件将自身主机部分的状态信息同步给自身的从机部分，完成各组件自身的同步，具体包括：
每个组件通过DeepMirror平台的SendStatus传输模块将自身主机部分的状态信息同步给自身的从机部分，完成各组件自身的同步；其中，SendStatus传输模块是DeepMirror平台通信系统的一部分，用于在局域网多机协同作业时，将主机客户端的消息分发到所有的从机客户端中。
6.如权利要求1～5任一项所述的基于三维虚拟仿真技术的组件交互方法，其特征在于，步骤S1中，将待分析案例内容划分为驾驶员、汽车、直升机和障碍物四个组件。
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