董瑩荷

摘要：虛擬實(shí)驗(yàn)室是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用，從中取得的教學(xué)效果等于甚至高于真實(shí)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。通過安全防范系統(tǒng)虛擬實(shí)驗(yàn)，可實(shí)現(xiàn)在開放式虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行各種安全防范系統(tǒng)組建虛擬操作實(shí)驗(yàn)的功能。它的開發(fā)和有效應(yīng)用，將有效推動(dòng)校園實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)。

關(guān)鍵詞：安全防范系統(tǒng)；虛擬實(shí)驗(yàn)；FLASH

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2012）12-0212-02

本系統(tǒng)提供一個(gè)開放式的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，模擬多種安全防范系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室中使用的設(shè)備，以虛擬操作環(huán)境為平臺(tái)，基于FLASH技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，供使用者完成安全防范系統(tǒng)組建虛擬實(shí)驗(yàn)，以解決教學(xué)資源不足的矛盾。

一、系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.系統(tǒng)功能。本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)安全防范系統(tǒng)的虛擬實(shí)驗(yàn)操作。使用者可進(jìn)行非定制實(shí)驗(yàn)，允許自行制訂實(shí)驗(yàn)方案，根據(jù)自己的思路進(jìn)行設(shè)備選型、安裝連線、調(diào)試運(yùn)行、故障檢測(cè)等各種操作的實(shí)驗(yàn)，并能完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

2.系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程。系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程如圖1所示。

二、安全防范系統(tǒng)虛擬實(shí)驗(yàn)基本設(shè)計(jì)思想

安全防范系統(tǒng)虛擬實(shí)驗(yàn)通過虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)完成非定制虛擬實(shí)驗(yàn)的功能。在物理實(shí)驗(yàn)室中所做的安全防范系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，主要是在各種情景下進(jìn)行安全防范系統(tǒng)的組建實(shí)驗(yàn)，因此虛擬實(shí)驗(yàn)的基本操作步驟是：根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，選擇相應(yīng)的設(shè)備添加至實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，調(diào)整成適當(dāng)?shù)某叽绾蠓胖迷谙鄳?yīng)位置上。然后通過相應(yīng)的線纜進(jìn)行各設(shè)備接線端子間的連線。最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行該系統(tǒng)的調(diào)試。

1.設(shè)備添加及位置、尺寸調(diào)?；诜嵌ㄖ茖?shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，在系統(tǒng)搭建的過程中，設(shè)備的擺放是不固定的，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)者的意愿任意放置，所以要求設(shè)備能隨著鼠標(biāo)任意拖動(dòng)。本平臺(tái)的所有設(shè)備模型均為通過Photoshop技術(shù)編輯加工后的實(shí)物圖片，以設(shè)備的接線端子面板圖片或控制面板圖片的形式顯示在用戶界面中，因此添加設(shè)備的操作實(shí)質(zhì)上是通過FLASH技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖片的自由拖動(dòng)操作。如果實(shí)驗(yàn)中所使用的設(shè)備較多，還會(huì)涉及改變圖片尺寸的操作。自由拖動(dòng)圖片操作的實(shí)現(xiàn)方法是：把圖片先放到一個(gè)按鈕中，再把這個(gè)按鈕放到一個(gè)電影剪輯中，最后對(duì)其進(jìn)行編程。代碼編寫主要借助ActionScript腳本語言中的startDrag（）方法和stopDrag（）方法實(shí)現(xiàn)。其中，startDrag（）方法在鼠標(biāo)按鈕被點(diǎn)擊下的on（press）事件中調(diào)用，并由四個(gè)控制變量規(guī)定它的拖動(dòng)范圍，由此實(shí)現(xiàn)圖片開始拖動(dòng)；stopDrag（）方法在鼠標(biāo)按鈕被按下并松開以后的on（release）事件中調(diào)用，由此實(shí)現(xiàn)圖片結(jié)束拖動(dòng)。改變圖片尺寸操作的實(shí)現(xiàn)方法是：把圖片先放到一個(gè)按鈕中，再把這個(gè)按鈕放到一個(gè)電影剪輯中，最后對(duì)其進(jìn)行編程。代碼設(shè)計(jì)的基本思想是在按下鼠標(biāo)時(shí)記下這個(gè)電影剪輯的坐標(biāo)x1、y1，松開鼠標(biāo)時(shí)記下鼠標(biāo)在主場(chǎng)景中的當(dāng)前坐標(biāo)x2、y2。然后通過x2-x1來確定電影剪輯的寬（width），y2-y1來確定電影剪輯的長(zhǎng)（height）。為了在同一張圖片上實(shí)現(xiàn)拖動(dòng)和改變尺寸的功能，可制作兩個(gè)按鈕放在圖片的上邊：一個(gè)按鈕放在圖片上方，拖動(dòng)它即可拖動(dòng)圖片；一個(gè)按鈕放在圖片的右下角，按下它拖動(dòng)即可改變圖片的大小。然后再把這二個(gè)按鈕及圖片放入一個(gè)電影剪輯中，并調(diào)整好三者的位置及大小。

2.設(shè)備連線。本模塊的所有線纜在進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)時(shí)均通過FLASH技術(shù)繪制。在兩個(gè)接線端子間連線時(shí)，界面看到的效果是：點(diǎn)擊第一個(gè)接線端子A后，會(huì)從A發(fā)出一條線纜動(dòng)畫跟隨鼠標(biāo)的移動(dòng)；點(diǎn)擊第二個(gè)接線端子B后，在A與B之間出現(xiàn)一條靜態(tài)的線纜，連線操作結(jié)束。連線操作的實(shí)現(xiàn)方法是：（1）鼠標(biāo)點(diǎn)擊第一個(gè)接線端子時(shí)獲取線纜起點(diǎn)的坐標(biāo)X、Y，并生成跟隨鼠標(biāo)移動(dòng)的線纜動(dòng)畫效果。（2）鼠標(biāo)點(diǎn)擊第二個(gè)接線端子時(shí)，獲取線纜終點(diǎn)的坐標(biāo)X、Y。（3）繪制線纜，通過lineStyle（）方法設(shè)置線條樣式，moveTo（）方法設(shè)置線纜的起點(diǎn)坐標(biāo)，然后通過lineTo（）方法實(shí)現(xiàn)從線纜起點(diǎn)到終點(diǎn)繪制線纜。

3.系統(tǒng)調(diào)試。雖然安全防范各子系統(tǒng)調(diào)試的要求各不相同，但有一些操作是類似的，比如：虛擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)在虛擬監(jiān)控畫面中，移動(dòng)后觸碰到虛擬移動(dòng)偵測(cè)探測(cè)區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)能將報(bào)警信號(hào)輸出至虛擬報(bào)警裝置中；虛擬門禁控制是實(shí)現(xiàn)虛擬門禁卡在虛擬讀卡機(jī)上觸碰后，系統(tǒng)能將虛擬門鎖打開；虛擬防盜報(bào)警系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)點(diǎn)擊了虛擬緊急按鈕，或是鼠標(biāo)觸碰了虛擬紅外對(duì)射探測(cè)器間的虛擬布防區(qū)域后，系統(tǒng)將報(bào)警信號(hào)輸出至虛擬聲光報(bào)警器。由此可見，系統(tǒng)調(diào)試操作中，很重要的一種操作就是碰撞檢測(cè)，其最根本的設(shè)計(jì)思路就是實(shí)現(xiàn)在FLASH環(huán)境，能測(cè)試到影片剪輯之間或鼠標(biāo)與影片剪輯之間是否發(fā)生觸碰并輸出信號(hào)。因此碰撞檢測(cè)的基本實(shí)現(xiàn)方法是：通過hitTest（）方法實(shí)現(xiàn)兩種沖突檢測(cè)。這兩種沖突分別是一個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)是否在某一個(gè)影片剪輯范圍內(nèi)、兩個(gè)影片剪輯對(duì)象是否沖突。影片剪輯對(duì)象沖突指的是兩個(gè)影片剪輯對(duì)象在場(chǎng)景里是否發(fā)生重疊現(xiàn)象。如果發(fā)生沖突，hitTest（）方法檢測(cè)結(jié)果返回的值為ture，否則為false。這個(gè)返回值則可以作為是否執(zhí)行相關(guān)操作的依據(jù)。鼠標(biāo)與影片剪輯的沖突檢測(cè)可通過myMovieClip.hitTest（x，y，shapeFlag）實(shí)現(xiàn)；兩個(gè)影片剪輯的沖突檢測(cè)可通過myMovieClip.hitTest（target）實(shí)現(xiàn)。

4.實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交。用戶在提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)，系統(tǒng)首先檢查實(shí)驗(yàn)報(bào)告的填寫是否符合要求，然后系統(tǒng)自動(dòng)獲取姓名、學(xué)號(hào)、班級(jí)等信息，再與之前用戶填寫的實(shí)驗(yàn)的相關(guān)信息一起提交，最后返回提交成功的提示信息。

通過安全防范系統(tǒng)虛擬實(shí)驗(yàn)，可實(shí)現(xiàn)在開放式虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行各種安全防范系統(tǒng)組建虛擬操作實(shí)驗(yàn)的功能。它的開發(fā)和有效應(yīng)用，將有效推動(dòng)校園實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)。在目前教學(xué)條件下大幅度提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率，降低實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)，提高安全性能，即有利于提高學(xué)生實(shí)訓(xùn)的效率，又有利于教師課堂講解，有效的推動(dòng)了課程改革建設(shè)。