基于主机的3D网络应用的研究和实现

基于主机的3D网络应用的研究和实现

作者：夏晓冰黄献彬常磊吴永明论文关键词：虚拟现实语音识别主机网络应用论文摘要：目前虚拟现实技术、语音识别技术正迅猛发展，网络应用开发架构向3D化，语音化发展已成为大势所趋。同时，快速发展的主机技术为大型的网络应用程序提供了稳定的后台支持。将虚拟现实、语音识别、现有网络应用开发架构、主机四项技术结合，创建一个全新的网络应用，在当前的网络应用开发领域具有重大意义。在这四大技术的基础上，考虑其各自特点，给出了一套基于主机的3D网络应用平台的设计方案。0引言目前绝大多数网络应用均采用二维网页的方式同用户交互。这种“填表单”式的交互方法，势必对一些初涉计算机的用户产生障碍。而目前正在蓬勃发展的虚拟现实技术和全3D的操作环境则正在打破初级用户同计算机之间的隔阂。同时，随着语音识别技术已经13趋成熟，识别的准确率不断提高。将虚拟现实技术同语音识别技术相结合，来构建新型的网络应用平台的前台界面，无疑将对现阶段的网络应用产生深刻的影响。鉴于目前多数银行、证券、金融行业的系统仍然采用主机平台作为后台服务器平台。这是因为，一方面，这些行业一般需要管理海量的数据，如果用分布式平台进行数据存储需要多台服务器协同工作，这样在跨平台系统维护和数据统一等方面的开销迅速增长。另一方面，这些行业对系统的稳定性、安全性和性能有较高要求，这些因素共同决定了主机平台将会是他们的最佳选择。因此，基于主机平台的应用仍然提供了很大的市场和广阔的发展前景。为此，本文对以J2EE为网络应用开发架构、基于主机平台构建语音交互式的三维网络应用平台进行了研究。在比较目前已有系统的基础上，重点对平台实现、技术可行性方面进行了论述。目前较为成熟的网络应用开发技术有J2EE，CORBA和NET(DCOM)。其中，Sun公司在其Java技术的基础上推出了应用于B／S架构的J2EE开发和应用平台，Microsoft也在其DCOM技术的基础上推出了主要面向B／S应用的．NET开发和应用平台。CORBA(CommonObjectRequestBrokerArchitecture)是在1992年由OMG(OpenManagementGroup)组织提出的。．NET中涵盖的DCOM技术和CORBA一样，在网络传输层均采用TCP／IP协议，也有自己的IDL规范。所不同的是，在TCP／IP之上，CORBA采用GIOP／IIOP协议，所有CORBA服务器以IIOP通信，形成了ORB软件通道；而Sun的J2EE采用RMI／IIOP传输协议，体现了J2EE的开放性。相较于．NET和CORBA，J2EE在软件开发成本、周期、跨平台性及软件的维护方面占有巨大优势。对于分布式网络应用平台，特别是businessserver，多采用ORACLE、DB2开放平台等大型数据库作为其后台存储层。但由于PC本身能力的限制，把businessserver放在开放平台上维护开销越来越大，并且安全性也得不到保证。而基于主机的网络应用在降低开销，提高安全性、稳定性方面的优势显而易见。同时，全3D网络操作平台也是下一代网络应用的发展方向，基于主机的3D网络应用有着广阔的发展前景。为此，我们以IBM的产品为主要工具，构建了如图1所示的基于主机的3D网络应用系统。在上述系统中，三维网络应用平台起着很重要的作用。从三维空间获得的用户请求信息，将通过httpRequest向IBMWebsphere服务器发出请求，服务器Servlet处理HttpRequest请求，并从HttpServletRequest中获取用户请求数据。服务器捕获请求数据后，将其放入消息中间件IBMMQ消息管道，在主机上触发一个CICS事务，CICS事务调用与其绑定的COBOL程序，实现业务逻辑处理。主机上的businessserver处理完成后，反馈消息由MQAPI放入消息队列里，Servlet从}肖息队列中取得处理后的消息，通过HttpResponse反馈给用户。目前大多数的主机用户，都不同程度拥有大量已经安全稳定运行数十年的COBOL程序。另外，出于安全、稳定性的考虑，完全采用一个全新技术开发的系统会有很高的风险。因此，重用这些代码将会极大保证系统的持续性、稳定性，并可以改进性能，提供新服务。在本系统中，由CICS来实现最终的业务逻辑，这样可以在很大程度上发挥CICS和主机的优越性。服务层的Servlet不处理具体的业务逻辑，本层仅仅获得http请求中的数据，并将数据放入消息队列，进而传送到主机上供CICS使用。系统这样设计可以在很大程度上重用已有的COBOL代码，并在系统拓展方面有很大优越性。在应用系统界面上，我们也采用具有语音交互和三维场景特点的使用方式。2语音交互式三维场景的系统操作界面(1)语音模块设计其中我们采用了微软公司推出的语音包。根据微软提供的语音API，设计语音识别逻辑，识别用户的语音输入，并参照语料库来给出相应的整形返回信息。(2)3D场景设计3D场景设计方面，我们根据需要，设计了指定位置的摄像机视口，并将采用3DSMAX制作的完整3D场景以wrl格式输出，嵌入到网页中。(3)各个模块协同工作的实现为实现各个模块的协同工作，我们首先将该语音识别逻辑制作成DLL动态链接库，嵌入到Java中，并留出同网页层Javaseript交互用的接口。再嵌入到HTML网页中。与此同时，将wrl格式的文件也嵌入到HTML网页中。这样，语音模块、3D场景模块就集成到了网页中。其次，设计Javascript中的接口。3D场景的控制接El和后台控制接口，前者主要负责触发3D场景的动画设置，后者主要负责触发后台服务器端的操作。这样，Javaseript就作为几大模块的“连接桥”，连接起了各大模块，保证了数据的传输。3系统业务逻辑层的实现客户端三维语音操作平台经过Http请求最终将数据传给应用服务器内的Servlet。它定义了一个框架，扩展了应用服务器的能力，同时定义了一套标准的API接口作用于应用服务器，这使得其具有良好的可移植性。Servlet采用请求响应的模式来接受用户的请求，提供web服务。当客户端发送一个请求到服务器，服务器将该请求交付给一个Servlet线强来处理，处理完毕后将处理结果再返回给客户。在整个web业务当中，Servlet发挥了一个关键性的作用。Servlet通过IBMMQ提供的应用程序接12I来实现同消息中间件MQ的交互。Servlet在接受到来自客户端的消息后，将消息放人IBMMQ的消息队列里，数据可以通过消息队列传送到主机上。当?肖息队列中出现CICS处理后的结果后，会触发相应的Servlet从消息队列中取得CICS处理结果的数据。CICS是IBM公司的事务中间件，支持Online的操作，其驻留在主机内存中。当有事务需要处理时，CICS启动一个Task，同时触发一个COBOL程序的执行，当用户没有操作的时候，Task退出内存，并不占有资源。CICS作为IBM主机产品中的一棵常青树，在进行主机开发时，有极其重要的地位。CICS是Online的，在用户没有进行操作的时候，CICS不驻留内存。同时，主机因为其强大的10能力在此可作为强劲的业务逻辑服务器。MQ管道是沟通主机和开放平台的媒介，Servlet通过MQ管道同CICS进行交互。在主机上，CICS也是通过MQ提供的AP1，同MQ进行数据交互。当要反馈CICS的处理结果给终端用户时，可以将其放入消息队列。Servlet发送来的数据也在消息队列中，CICS从消息队列中获得数据。CICS在获得数据之后，可以通过COBOL语言进行业务逻辑的实现。CICS通过嵌入式SQL语句，进行数据库操作。在主机上，数据库是主机DB2。主机DB2是IBM公司的关系数据库产品，在安全性可靠性方面有很多优点。4结束语在目前网络应用越来越普遍的情况下，传统的网页式操作平台虽然可以在一定程度上完成其应有的功能，但是一种三维的