交互式三维虚拟物流仿真集成方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种交互式三维虚拟物流仿真集成方法及系统。包括集成服务器、三维虚拟物流仿真系统、物流设备模型文件数据库系统和客户端计算机群。三维虚拟物流仿真系统部署在本地服务计算机中；集成服务器通过调用ＷＥＢ服务集成多个虚拟物流仿真系统；物流设备模型文件数据库系统封装了物流设备模型文件；客户端计算机群通过页面和ＷＥＢ服务两种方式请求服务；除了直接访问本地的三维虚拟物流仿真系统，也可通过ＷＥＢ服务访问集成服务器的三维虚拟物流仿真集成系统。本发明专利技术通过虚拟现实技术和ＷＥＢ服务的集成方法，实现了基于以太网的虚拟物流设备模型资源集成和共享，造就了交互式三维虚拟物流仿真集成系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种交互式三维虚拟物流仿真系统在以太网环境中动态集成 系统和方法，可应用于高校物流实验教学、企业物流仿真、超市物流仿真。
技术介绍
随着计算机技术和以太网络技术的发展以及先进制造技术的不断完善，产 品更新换代的速度是越来越快，生产周期也是越来越短，而用户尤其是学校在 资金投入上却没有那么大的空间。在这种形势下，高校方面，为了增强自身竞 争力，适应高速发展的社会，应该培养有较强动手能力的学生，许多高校也在 积极筹备自己的物流实验室。由于目前物流设备价格比较昂贵，普通的院校在 建立物理的物流实验室时会存在空间和资金的困难，但为了物流教学的开展，必须开设物流方面的实验；企业和超市方面，为了在构建自己物流设施的同时， 达到物流路径最优、构建成本最少、运转效率最高，而苦于没办法在构建之前 进行仿真测试。因此，基于虚拟现实技术的三维虚拟物流仿真系统应运而生， 这样的虚拟设备不受时间、空间和人员的限制，本专利技术可以代替真实的物流系 统实现多种功能，在真正意义上实现虚拟物流仿真的集成。基于虚拟现实技术的三维虚拟物流仿真系统为操作人员提供了虚拟物流的 仿真平台，并且对物流中各个环节的部件进行详细描述。操作人员能够通过该 平台根据自身的需要对物流设备进行动态重组进行仿真测试，并看到三维虚拟 仿真效果动画以及测试评价结果，然后将满意结果的物流系统方案存储到本地 计算机上，以供教师评阅或设计人员参考。对于高校来说，可以节省开支和空 间去教育学生；对于设计人员来说，可以加快设计、提高质量。以实际物流实验室作为研究背景，基于以太网环境建立交互式三维虚拟物 流仿真系统并实现一套有效的重组、仿真、集成和应用方法，对于提高设计过 程中设备资源的沉浸性和重用性、縮短物流系统开发设计周期、降低成本、提 高质量等具有重要意义。从技术发展看，交互式三维虚拟物流仿真系统依托于虚拟现实技术，虚拟现 实技术的发展，是在网络技术前进基础上，融合多种技术的结果随着网络时代 宽带大规模应用的到来，市场对虚拟现实技术的应用越来越迫切。Web语言 VRML (Virtual Reality Modeling Language)，是一种比较常用的网络三维技术，具有平台无关的特点，即VRML的访问方式是基于B/S结构的，其中SERVER 端提供VRML文件以及其文件所用到的资源，如声音、图像、动画。客户端可 以通过网络下载希望访问的文件，并可以通过本地平台上的VRML浏览器生成 虚拟现实场景。VRML文件的数据量小，它和HTML —样是用ACSII文本格式 来描述场景。这一特点是他保证在各种平台上通用的同时也降低了数据量的传 输，从而在网络上可以很方便地实现虚拟现实。而Web服务(即Web Service) 现已经成为网络应用的热点，正在改变软件开发和应用部署的模式，Web服务 本质上是一个松散耦合、可复用的分布式计算模型。通过程序自动启动和处理 事务，能够在一个分布式的计算环境中被动态地描述、发布、发现和调用。相对于DCOM、 CORBA和RMI， Web服务是开放的，使用自由的传输绑 定，可以依托HTTP等众多网络通讯协议传输信息；可以使用任何语言进行Web 服务编程；使用XML进行数据描述；标准的制定完全中立，不受制于具体技术 和企业。Web服务能够统一封装各种信息、行为、数据表现以及业务逻辑流程， 而无需考虑应用所在的环境使用何种系统和设备。总的来说，Web服务独立于 任何编程语言、对象模型和操作系统。
技术实现思路
基于上述应用需求和技术支持，本专利技术的目的在于构建了一套既可以独立 运行仿真，又可以动态集成多个物流系统的交互式三维虚拟物流仿真集成方法 和系统。本专利技术采用的技术方案是 一、 一种交互式三维虚拟物流仿真集成方法集成服务器通过以太网络用于对多个三维虚拟物流仿真系统的集成；三维虚 拟物流仿真系统部署在本地服务计算机中，用于包括登录、浏览、物流系统设 计、仿真和演示操作的服务端支持；物流设备模型文件数据库系统用于存储物 流设备模型文件，包括物流设备模型的分类信息、物流设备模型的特征信息和 设备模型的编码信息；客户端计算机群用于客户端访问本地服务计算机或集成 服务器的三维虚拟物流仿真系统进行操作，包括登录、浏览、物流系统设计、 仿真和演示。所述的集成服务器使用WEB服务方式集成本地服务计算机的三维虚拟物流 仿真系统，得到一个集成三维虚拟物流仿真系统，然后获取各个物流设备模型 文件数据库系统的XML文件，并合成这些XML文件，整合数据库，形成一个 集成物流设备模型文件数据库系统。二、 一种交互式三维虚拟物流仿真集成方法的系统-包括集成服务器、以太网络、多个三维虚拟物流仿真系统和客户端计算机群; 其中集成服务器通过以太网络与多个三维虚拟物流仿真系统相连接；客户端计 算机群通过以太网络与集成服务器相连接，或客户端计算机群直接连接到本地 服务计算机的三维虚拟物流仿真系统。所述的集成服务器包括集成三维虚拟物流仿真系统和集成物流设备模型文 件数据库系统，两者相互连接，相互通信。所述的三维虚拟物流仿真系统包括由JAVA技术实现的控制模块、由VRML 技术实现的模型模块、由Java3D技术实现的视图模块、Servlet接口、Web Service 接口和物流设备模型文件数据库系统；其中控制模块与模型模块相连接，模型 模块与视图模块相连接，控制模块与视图模块相连接，Servlet接口和Web Service接口分别与控制模块、模型模块和视图模块相互连接。所述的物流设备模型文件数据库系统包括系统库存数据库、优化算法库、 基本模型分类库和模型属性库；其中系统库存数据库和优化算法库组成了仿真数据库系统，完成对三维虚拟物流仿真系统库存的记录和设计优化；仿真数据 库系统与基本模型分类库和模型属性库相连接，基本模型分类库和模型属性库 相互连接；基本模型分类库记录的物流设备基本的分类信息；模型属性库记录 物流设备详细的属性特征信息。所述的控制模块包括仓储物流系统配置、JDBC数据接口和物流设备模型 文件数据库系统的仿真数据库系统；其中仓储物流系统配置包括了仓储物流系 统的配置信息，有仓储出入库系统、输送链系统、电子标签分拣系统、RFID控 制系统、监控系统；JDBC数据接口与物流设备模型文件数据库系统的仿真数据 库系统相连，根据控制的需求，实时改变数据库信息。所述的模型模块包括物流设备模型库、物流设备模型文件数据库系统的 基本模型分类库和模型属性库，在模型库中包含属于仓储出入库系统的多层货 架、堆垛机，也包含属于输送链系统的滚筒输送链、传送带，还包含电子标签 分拣系统、RFID控制系统及监控系统的设备模型。本专利技术具有的有益效果是1、在方法上采用了开放的Web Service技术和VRML虚拟现实技术，除 了加强了系统集成，还为用户提供了三维立体的虚拟物流环境，给用户第一人 称的感觉，并能够交互地操纵物流系统各个环节，达到了沉浸性、交互性和构 想性的效果。2、在功能上交互式虚拟物流仿真系统主要是实现物流仿真的虚拟现实操 作演示，仿真运行效果评价；并采用规则的模型库、灵活优化算法库和稳定可 靠的库存数据库系统；基本完成物流系统中的仓储出入库系统、输送链系统、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交互式三维虚拟物流仿真集成方法，其特征在于：集成服务器通过以太网络用于对多个三维虚拟物流仿真系统的集成；三维虚拟物流仿真系统部署在本地服务计算机中，用于包括登录、浏览、物流系统设计、仿真和演示操作的服务端支持；物流设备模型文件数据库系统用于存储物流设备模型文件，包括物流设备模型的分类信息、物流设备模型的特征信息和设备模型的编码信息；客户端计算机群用于客户端访问本地服务计算机或集成服务器的三维虚拟物流仿真系统进行操作，包括登录、浏览、物流系统设计、仿真和演示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李仁旺，张鹏举，李耀辉，刘海霞，张志乐，杨贵，李东龙，陈翔，张绪，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]