ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ВИРТУАЛЬНЫХ СРЕД В ОБЛАЧНЫХ СЕРВИСАХ
В.В.Грибова, Л.А.Федорищев
Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН
Владивостокский Государственный Университет Экономики и Сервиса
gribova@iacp.dvo.ru, fleo1987@mail.ru
Содержание
2. Концепция разработки виртуальных сред
4. Использование программного комплекса
Аннотация
В статье представлен опыт визуализации виртуальных облачных сред, разрабатываемых на основе декларативного подхода с использованием программного комплекса ИРВИС. Описана концепция предложенного подхода. Представлены способы визуализации статической, динамической и анимационной графики, используемой для построения виртуальной сцены по декларативному описанию. Рассмотрены различные существующие технологии для реализации предложенных механизмов визуализации. Показаны причины выбора одной из рассмотренных графических технологий – графической библиотеки на основе Flash. Приведены компоненты визуализации, используемые в программном комплексе с применением указанной технологии Flash. Описана последовательность построения графической сцены с помощью созданных программных компонентов. Представлены примеры применения предложенного подхода с описанием технических характеристик полученных результатов, из которых сделаны соответствующие выводы об актуальности применения рассмотренного инструментального средства.
Ключевые слова: виртуальные среды, визуализация, прикладная программа, графическая интерпретация, облачный сервис.
1. Введение
В настоящее время во многих областях науки и техники активно используются компьютерные технологии. Одной из таких технологий является компьютерная визуализация (графика). Компьютерная графика применяется в научной визуализации, в бизнесе, в играх, в обучающих тренажерах, в программах виртуальной реальности и т.д. [1, 2]. Реализация высокоуровневой компьютерной графики (как статической, так и динамической) до сих пор остается достаточно трудоемкой и затратной задачей. Некоторые проекты – космические, военные, игровые, имеют многомиллионные бюджеты с большим штатом специалистов. Однако большинство проектов, связанных с научной визуализацией, обучением студентов и школьников, демо-модели в среднем бизнесе и ряд других такого бюджета не имеют .
В настоящее время стремительно увеличивается количество программных продуктов, разрабатываемых как облачные сервисы, т.к. это значительно расширяет аудиторию пользователей (благодаря глобальной сети Интернет и мультиплатформенному доступу), упрощает сопровождение программной системы и обладает массой других преимуществ перед традиционным программным обеспечением (ПО) [3]. Однако традиционные виртуальные среды до сих пор разрабатывались как настольные программные продукты, позволяющие максимально использовать все доступные ресурсы персонального компьютера (или другого оборудования), в том числе и для графической визуализации. Поэтому для виртуальных сред переход к облачным технологиям является затруднительным из-за различных ограничений, и, в первую очередь, ограничений компьютерной графики.
Таким образом, очевидна актуальность разработки нового подхода к созданию графической визуализации виртуальных сред, реализованных как облачные сервисы. Целью данной работы является описание концепции графической визуализации облачных виртуальных интерактивных сред и ее реализация.
2. Концепция разработки виртуальных сред
Авторами данной статьи предложен и разработан новый подход к созданию виртуальных сред, позволяющий значительно сократить трудозатраты высококвалифицированных программистов, освободив их от детального изучения предметной области за счет включения в процесс разработки непосредственно экспертов предметной области и предоставления им средств для декларативного описания модели виртуальной среды. Практическая реализация данного подхода выполнена в виде комплекса ИРВИС (комплекс Интернет Разработки Виртуальных Интерактивных Сред) [4], предоставляющего набор инструментов для создания и запуска виртуальных сред на облачной платформе IACPaaS [5]. Основная идея разработки виртуальных сред с помощью комплекса ИРВИС на облачной платформе IACPaaS заключается в том, что программная система генерируется на основе ее декларативной модели, процесс написания кода либо исключается, либо сводится к минимуму (как правило, связанный с вычислением параметров бизнес-логики). Использование предложенного декларативного подхода имеет следующие преимущества:
1) Возможность включить в процесс разработки специалистов разного профиля: экспертов, дизайнеров, программистов и разделить работу между ними.
2) Формировать декларативную модель на основе онтологии (метаинформации), которая включает в себя все необходимые знания и структуры для формирования декларативной модели конкретной виртуальной среды.
3) Встроенные механизмы для создания логики, различных сценариев виртуальной среды, ориентированные на экспертов.
С другой стороны виртуальная среда – это программа, которая в конечном итоге должна быть представлена пользователю визуально с помощью компьютерной графики (именно такая задача поставлена в цели). Формировать взаимное расположение и отображение графических элементов виртуальной среды удобнее при помощи высокоуровневого графического интерфейса, чем в текстовых описаниях. Поэтому дизайнеры должны работать с моделью виртуальной среды непосредственно в ее графическом отображении.
Для реализации декларативного и графического представления модели виртуальной среды в ее онтологии выделены соответственно логический и презентационный уровни [6, 7]. Каждый из этих уровней содержит метаинформацию, необходимую как для декларативного, так и графического представления модели виртуальной среды. Для формирования логического уровня используется структурный редактор IWE. Для презентационного уровня используется «графический редактор трехмерных сцен» (см. рис. 1), предоставляющий возможность визуально создавать сцены виртуальной реальности на основе имеющейся логической информации и созданных сторонними средствами графических ресурсов (трехмерных моделей, текстур).
Декларативные модели сохраняются во внутреннем формате платформы IACPaaS. Все типы информационных ресурсов (онтология, база знаний, данных, декларативная модель) имеют единый унифицированный формат. Платформа предоставляет все необходимые инструменты для их обработки, в частности: структурный редактор с GUI-интерфейсом, программные интерфейсы для доступа и управления информационными ресурсами. Для связи с другими форматами в настоящее время имеется экспорт в формат JSON, однако, спектр форматов для экспорта может быть расширен.
Рис. 1. Графический редактор трехмерных сцен
Использование двухуровневого подхода позволяет значительно упростить процесс создания виртуальной среды, поскольку разработчикам не надо изучать никаких формализмов для описания модели (создание модели производится в терминах онтологии), а также благодаря использованию раздельных специализированных по уровням редакторов.
Несмотря на то, что указанные уровни явным образом отделяются друг от друга, они не являются независимыми. Презентационный уровень дополняет логический, используя при этом заложенную в нем информацию. Графическое отображение сцены может быть построено только на основе ее декларативного представления.
Динамическое построение и обновление сцены
Графическое отображение сцены строится и изменяется динамически в зависимости от состояния ее декларативного представления, которое может меняться в зависимости от действий пользователя в соответствии с заданной в декларативной модели логикой виртуальной среды.
Презентационный уровень модели должен полностью соответствовать декларативному представлению. Т.е. графическое отображение должно динамически меняться вслед за динамически изменяемой логикой декларативной программы. Реализация такой динамической визуализации обеспечивается с учетом общей архитектуры сервисов виртуальных сред на платформе IACPaaS. Для этого в реализации ИРВИС клиент виртуальной среды работает в режиме реального времени, изменяя графическое отображение без обновления страницы веб-браузера. Это необходимо для интерактивного взаимодействия программы с пользователем в сети Интернет. Любое обновление страницы браузера ведет к полной перерисовке сцены, что является неприемлемым. Реализация данного положения предполагает использование плагина, как посредника между веб-страницей и сервисом. Плагин, обрабатывая интерактивные действия пользователя в режиме реального времени, взаимодействует с сервером. Клиент взаимодействует с сервером (на котором находится и изменяется декларативная модель) путем обмена асинхронными сообщениями. Плагин должен взаимодействовать с сервером асинхронным путем, чтобы избежать полного обновления веб-страницы.
Статическая и анимационная графика
Управление анимацией происходит на основе декларативных описаний (состояния, переходы и т.д). Презентационный уровень декларативной модели обеспечивает и статические и анимационные графические материалы.
Для представления статической графики не требуется сложных декларативных описаний: свойства статической графической модели также являются статическими – для нее достаточно определить сетку (мэш), текстуру, координаты, повороты, коэффициенты масштабирования.
Декларативное представление анимационной графики осложняется существенным переплетением логического уровня и презентационного. На логическом уровне для анимационной графики требуется точная информация, в каком порядке, при каких условиях, в какое время должна запускаться та или иная последовательность кадров анимации графической модели. В предложенной логической модели анимационная графика управляется при помощи логических параметров декларативной модели. При помощи данных параметров может быть задана вся необходимая информация для выполнения анимации объекта. Если все условия анимации выполнены (соответствуют текущему состоянию декларативной модели), объект переходит в новое состояние и анимируется на сцене виртуальной среды. Логические параметры анимации включают в себя: определение (выбор) вида анимации объекта (по имени, заданному при импорте анимированной модели), длительность анимации, время непрерывного перехода, флаг выполнения дополнительной анимации в процессе перехода от предыдущей анимации к следующей), цикличность.
Управление анимацией на декларативном уровне выполняется при помощи дискретных ключей – ключевых кадров анимации, записанных в трехмерной модели. При этом файл анимированной модели содержит всю необходимую информацию о раскадровке анимации в формате COLLADA (данный формат поддерживается многими редакторами трехмерной графики, в частности, 3ds max). С учетом информации, записанной в декларативной модели, происходит управление этой анимацией. В декларативную модель записывается информация о ключевых анимационных отрезках модели и затем указывается, в какое время какую анимационную последовательность необходимо вызвать.
3. Реализация визуализации
Разработка виртуальных сред предполагает непосредственную работу с трехмерной графикой. Платформа IACPaaS является общим окружением и инфраструктурой для программных сервисов, а также средством реализации серверной части, поэтому в ней не заложены такие специфические функциональные возможности, как программирование и отображение трехмерной графики. Однако платформа позволяет встраивать в сервисы сторонние программные модули. Таким образом, для отображения профессиональных виртуальных сред в графическом виде необходим специальный внешний программный модуль. Важным требованием к такому внешнему программному модулю является возможность работать через Интернет (как веб-клиент), чтобы быть встроенным в облачный сервис на платформе.
Для разработки веб-клиента рассматривались различные технологии: DirectX, OpenGL, Unity3D, Flash, Silverlight и другие.
Технологии на DirectX, OpenGL, NaCl, WebGL, Unity3D
Технологии (движки) на основе DirectX, OpenGL имеют хорошую производительность и качество графики, хорошую поддержку и документацию. Однако, несмотря на то, что имеются механизмы использования данных технологий в браузере (в частности, через NaCl – Native Client), они главным образом предназначены для разработки «стандартных» десктопных клиентов на С++, C#, Java (т.е. не для работы с «веб-клиентом»). Кроме того они требуют достаточно сложного кодирования на этих языках.
Unity3D также имеет хорошую производительность и качество графики и, кроме того, изначально рассчитан на разработку Интернет-приложений (т.е. может быть «веб-клиентом»). Однако Unity3D предполагает модульное программирование, ориентированное на компьютерные игры.
Существует стандарт WebGL (на основе того же OpenGL) – программная библиотека для языка JavaScript, позволяющая создавать интерактивную 3D-графику. За счёт использования низкоуровневых средств поддержки OpenGL, часть кода на WebGL может выполняться непосредственно на видеокартах, что дает хорошую производительность. Однако данный стандарт в настоящее время еще развивается, и на момент разработки системы ИРВИС находился в зачаточном состоянии, не предоставляя многих возможностей, как программных, так и интерфейсных. В настоящее время ситуация с данным стандартом значительно улучшилась. Поэтому, возможно, в будущем будет сделан переход именно на данную технологию.
Flash – это мультимедийная платформа компании Adobe для создания веб-приложений. Для своей работы Flash требует Flash Player – виртуальную машину, на которой выполняется загруженный из Интернета код Flash-программы.
Преимущества технологии Flash:
· Плагин Flash установлен у большинства пользователей Интернета (более 90%). Это означает доступность и хорошую распространяемость Flash-приложений.
· Совмещение технологий растровой и векторной графики, что позволяет существенно сокращать объемы памяти, расходуемой графическими приложениями на Flash.
· Наличие мощной базовой платформы, языка программирования и богатой функциональности для разработки Интернет-приложений на Flash.
· Полноценная поддержка аппаратно-ускоренной трехмерной компьютерной графики.
· Присутствие большого количества различных бесплатных средств разработки, включая библиотеки, редакторы, фреймворки.
Таким образом, на основе проведенного анализа был сделан выбор в пользу технологии Flash для реализации веб-клиента системы. Тем не менее, выбранная реализация на Flash является независимой от основной системы виртуальных сред и может быть заменена другой технологией в будущем.
Реализация с веб-клиента с использованием Flash-технологии
Реализация веб-клиента выполнена на языке ActionScript 3.0 [8]. Веб-клиент представляет собой Flash-файл (в формате swf), который содержится в хранилище платформы и передается пользователю в браузер, встраиваясь, как и любое другое медиа-содержимое (картинки, видео-файлы), в открытую страницу браузера.
Большинство низкоуровневых задач по созданию трехмерной виртуальной среды берет на себя выбранный 3d-движок (Alternativa3D [9]): рендеринг, отсечение, сортировка, текстурирование и другие. В системе ИРВИС применяются следующие классы трехмерного движка: Object3D, View, Resource, Camera3D, Mesh, Material; DirectionalLight, DirectionalLightShadow (а также некоторые другие, менее значимые).
Создание виртуальной сцены
Первоначально создается пустая сцена на основе пустого трехмерного объекта Object3D. Также создаются:
1) первичная камера Camera3D, через которую пользователь «видит» виртуальную сцену;
2) котроллер управления этой камерой SimpleObjectController;
3) окно отображения виртуальной сцены View с необходимыми размерами ширины и высоты; оно присоединяется к камере: addChild(camera.view);
4) базовый источник света DirectionalLight, который обеспечивает базовое затенение объектов;
5) объект класса DirectionalLightShadow, необходимый для создания теней и присоединяемый к источнику света.
После выполнения данных операций виртуальная среда может считаться подготовленной к формированию трехмерной сцены. Программа имитации виртуальной среды работает до тех пор, пока ее не закрыл пользователь. Во время выполнения трехмерная сцена может меняться, пользователь может взаимодействовать с виртуальной средой.
Для организации непрерывного рендеринга создается бесконечный цикл, который повторяется каждые 30 миллисекунд: onEnterFrame(). Внутри цикла происходят постоянные обновления:
· checkCollisions() – проверка коллизий и взаимодействий пользователя со средой;
· sceneManager.update() – обновление сцены;
· myInterface.update() – обновление интерфейса;
· camera.render(stage3D) – новый рендеринг сцены по отношению к текущей камере.
Рис. 2. Диаграмма классов
На рис. 2 показана диаграмма классов для визуализации графической сцены.
Декларативная модель ВС отправляется веб-клиенту интерпретатора в формате JSON.
Все классы программы разделены на группы:
· интерфейсные классы;
· классы сцены;
· классы инструментов;
· утилиты.
Рассмотрим подробнее приведенные классы и функции управления клиентской системы ИРВИС.
Main – «главный класс» клиентской системы. Обеспечивает контроль и базовый запуск остальных классов (их экземпляров).
Интерфейс:
· Interface – класс-обертка для двух основных интерфейсов: ApplicationInterface и EditInterface.
· ApplicationInterface – класс управления графическим интерфейсом пользователя (GUI) виртуальной среды.
· EditInterface – класс управления графическим интерфейсом пользователя-разработчика (GUI) виртуальной среды: режим редактирования.
· BaseFrame – базовый класс управления диалоговыми окнами, фреймами.
· MessageFrame – класс для создания окон сообщений.
· HistoryFrame – класс для отображения настроек сохранения и воспроизведения интерактивных роликов, записанных в виртуальной среде.
· NewHistoryFrame – класс настроек нового ролика.
· LogicDataFrame – класс для отображения различных данных, описанных в декларативной модели.
Сцена:
· BaseModel – общий класс для управления трехмерными объектами виртуальной среды. Имеет следующие функции:
- createMesh (создать Mesh c использованием парсера 3D-файла);
- initMaterials (инициализировать материалы объекта);
- initShadows (инициализировать тени от объекта);
- createAnimation (создать анимацию на основе декларативного описания);
- функции управления состоянием анимированного объекта;
- функции установки атрибутов на основе декларативного описания.
· TextureManager – класс хранения и управления статическими текстурами.
· AnimTextureManager – класс хранения и управления анимированными текстурами.
· SpriteObject – класс для управления объектами «спрайтами» (двумерные объекты в 3D-пространстве, всегда направленные на камеру).
· InfoSprite – подкласс класса SpriteObject для управления техническими спрайтами, несущими только информационное (текстовое) наполнение.
· SpriteAnimObject – подкласс класса SpriteObject, отвечающий за спрайты, воспроизводящие какую-либо двумерную анимацию.
· ModelLoader – класс-прослойка для загрузки и обработки файлов 3D-моделей, полученных с сервера. Обеспечивает загрузку сетки (mesh), материалов, анимации, растровых изображений для объекта типа Sprite.
· SceneLoader – класс, управляющий полной загрузкой сцены по декларативному описанию.
· SceneManager – класс управления сценой во время работы виртуальной среды и обеспечивающий взаимодействие с ней пользователя.
· EditManager – класс управления редактированием виртуальной среды. Обеспечивает трансляцию графического содержания виртуальной сцены в ее декларативное описание.
Утилиты:
· FileLoader – класс-загрузчик файлов с сервера облачной платформы.
· IcoLoader – класс-загрузчик небольших растровых изображений – иконок.
· SoundLoader – класс-загрузчик звуков.
· Global – класс для хранения общих настроек.
· Graphic – класс, реализующий некоторые функции обработки растровых изображений
· Utils – класс, реализующий различные небольшие вспомогательные функции общего назначения.
· ServerAPI – класс, управляющий взаимодействием с сервером облачной платформы путем отправки асинхронных запросов.
· SimpleObjectController – котроллер управления камерой: обеспечивает движение камеры в трехмерном пространстве с использованием манипулятора «мышь» и клавиатуры, реализует такие методы управления камерой, как нацеливание на определенную заданную точку в пространстве, положение в пространстве и другие.
Другие классы имеют меньшее значение, поэтому здесь не приведены.
Важный принцип реализации данных классов заключается в том, что они являются своего рода драйверами, использующими механизмы трехмерной графики, реализованной в конкретной технологии (в данном случае применена технология Flash). В случае использования другой технологии, альтернативной Flash, реализация интерфейса не изменится. Изменится только реализация вызова графического API.
4. Использование программного комплекса
Программный комплекс ИРВИС был использован для разработки следующих виртуальных сред: компьютерного обучающего тренажера для офтальмологии (см. рис. 3), виртуальной химической лаборатории (см. рис. 4), проекта городского района (см. в другой нашей статье).
Данный опыт создания и использования виртуальных сред с помощью комплекса ИРВИС на облачной платформе IACPaaS показал, что разработанные виртуальные среды ничем не уступают традиционным компьютерным виртуальным средам, отвечают современным требованиям качества компьютерной графики, и при этом благодаря облачным технологиям получили новые преимущества:
1) каждый проект виртуальной среды работает как сервис в Интернете и таким образом обеспечивается более простой и удобный доступ для пользователей по сравнению с традиционным программным обеспечением;
2) упрощается возможность командной разработки, благодаря расположению проекта виртуальной среды в облаке: для доступа к проекту разработчику достаточно иметь выход в Интернет.
Применение декларативного подхода позволило привлечь к разработке экспертов предметной области и дизайнеров и, таким образом, значительно сократить трудоемкость создания виртуальной среды. Декларативный подход также обеспечил удобный способ поддержки и управления виртуальных сред. Скорость загрузки графических данных и использования их для визуализации виртуальной сцены удалось поднять таким образом, что Интернет-соединение перестало быть серьезным ограничением по этому параметру. Этого удалось достичь за счет оптимизации веб-запросов, массовой загрузки ресурсов через минимум потоков. Тестирование показало, что большие объемы данных загружаются через сеть в разы быстрее, если их отправлять одним большим потоком вместо серии маленьких. Кроме того, большой объем данных лучше сжимается. Поэтому архивирование тоже получается более эффективным, а, следовательно, те же данные будут занимать меньший объем при передаче по сети. Тем не менее, отправлять в виртуальную среду все возможные ресурсы сразу тоже является неразумным, т.к. многие из них либо не являются необходимыми сразу, либо могут не понадобиться вообще, т.е. востребованность ресурсов зависит от интерактивного взаимодействия со средой пользователя. Поэтому при инициализации графической системы программа определяет требуемые ресурсы по декларативному описанию на момент старта и отправляет для них единый запрос на сервер. Последующие требуемые ресурсы запрашиваются асинхронно уже маленькими запросами.
Скорость визуализации графических данных в облачной среде также не уступает традиционной визуализации за счет прямого использования видеокарты компьютера через технологию Flash. Было проведено тестирование на компьютере с видеокартой NVIDIA GeForce 210 и получены следующие результаты. Показана возможность отображать до 106 полигонов со скоростью не менее 30 FPS. На практике в интерактивной сцене, меняющейся каждые 30 мс, с освещением, тенями, физикой, программной логикой и объектами, содержащими около 50000 полигонов в кадре (во всей сцене полигонов значительно больше), графический движок также смог показать результат 30-60 FPS.
Виртуальные среды, построенные в комплексе ИРВИС, позволяют загружать и визуализировать современные трехмерные модели, построенные в профессиональных графических редакторах (таких как 3dsmax, Maya, Blender и другие). Сервис графического редактора, входящий в состав комплекса ИРВИС, позволяет компоновать достаточно сложные динамические сцены, используя загруженные профессиональные 3D-модели, использовать и настраивать в них анимацию по ключевым кадрам для соответствующих логических состояний объектов сцены. Сервисы ИРВИСа (редактор, интерпретатор декларативной модели) способны обеспечить визуализацию множества сложных объектов, состоящих из большого количества полигонов. Это позволяет использовать их для построения сцен самого различного уровня и размера: от небольших виртуальных комнат до огромных открытых городских пространств.
Рис. 3. Виртуальный тренажер по офтальмологии
Рис. 4. Проект виртуальной химической лаборатории
Технология использования программного комплекса IRVIS описана в статье [10].
5. Заключение
В статье описан принципиально новый подход к разработке виртуальных сред, работающих в глобальной сети Интернет. Особое место в разработке такого программного обеспечения занимает компьютерная графика, обеспечивающая визуализацию виртуального пространства. В случае веб-технологий проблема визуализации является особенно актуальной. Предложенный в статье подход позволяет решить обе ключевые проблемы визуализации облачных виртуальных сред: устранить чрезмерную трудоемкость разработки и обеспечить работоспособность и поддержку в веб-среде.
Благодарности
Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ, проект № 13-07-00024-а, 15-07-03193
Список литературы
[1] Князева Г.В. Виртуальная реальность и профессиональные технологии визуализации. Вестник волжского университета им. В.Н. Татищева. 2010. №15. 9c. http://cyberleninka.ru/article/n/virtualnaya-realnost-i-professionalnye-tehnologii-vizualizatsii
[2] Борисов В.Г., Данилова С.К., Чинакал В.О. Применение средств виртуальной реальности при создании комплексных тренажеров и систем управления. Труды международной конференции “Системы проектирования, технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла промышленного продукта (CAD/CAM/PDM – 2009)”. М.: ИПУ РАН, 2009
[3] Концер Т. «Облачные» вычисления: всё как сервис. PC Week/RE. №32 (638). 2008. http://www.pcweek.ru/themes/detail.php?ID=112879
[4] Грибова В.В., Федорищев Л.А. Программный комплекс для разработки облачных виртуальных сред. Программные продукты и системы. 2015. № 2. С. 60-64
[5] Грибова В.В., Клещев А.С., Крылов Д.А., Москаленко Ф.М., Смагин С.В., Тимченко В.А., Тютюнник М.Б., Шалфеева Е.А. Проект IACPaaS. Комплекс для интеллектуальных систем на основе облачных вычислений. Искусственный интеллект и принятие решений. 2011. № 1. С.27-35
[6] Грибова В.В., Федорищев Л.А. Обучающие виртуальные системы и средства их создания. Вестник информационных и компьютерных технологий. 2012. №3. С. 48-51.
[7] Gribova V.V., Fedorischev L.A. Development of virtual interactive environments on base of the ontology approach. CII, 2012, pp. 144-152
[8] Мук К. ActionScript 3.0 для Flash. Подробное руководство. СПб.: Питер, 2009. 992 с.: ил.
[9] Alternativa3D. [Электронный ресурс]. URL: http://old.alternativaplatform.com/ru/technologies/alternativa3d/ (дата обращения: 15.02.2015)
[10] Грибова В.В., Федорищев Л.А. Технология разработки приложений виртуальной реальности как облачных сервисов. Материалы XXXVIII дальневосточной математической школы-семинара имени академика Е.В.Золотова. Владивосток, 2014. C. 386-393
VISUALIZATION OF VIRTUAL ENVIRONMENTS AT CLOUD SERVICES
V.V. Gribova, L.A. Fedorischev
Institute of Automation and Control Processes, Radio st., 5, Vladivostok, Russia, 690041
Vladivostok State University Economics and Service, Vladivostok, Russia, 690014
gribova@iacp.dvo.ru, fleo1987@mail.ru
Abstract
The article presents an experience of visualization of virtual cloud environments that are developed on base of declarative approach using program toolset IRVIS. Methods of visualization of static, dynamic and animation graphics using for building of virtual scene by declarative approach are presented. Different technologies for realization of that mechanisms of visualization are considered. Reasons of selection of Flash-library as one of considered graphical technologies are showed. Components of visualization used in the program toolset with Flash technology are described. A sequence of graphical scene building with the program components are described. Examples of this approach and their technical characteristics are presented. The conclusions about actuality of the program tool are done from that examples.
Keywords: virtual environments, visualization, application software, graphical interpretation, cloud service.
Literature
[1] Knyazeva G.V. Virtual'naja real'nost' i professional'nye tehnologii vizualizacii [Virtual reality and professional technologies of visualization]. Bulletin of the Voljskiy university of V.N.Tatischeva. 2010. №15. 9 p. http://cyberleninka.ru/article/n/virtualnaya-realnost-i-professionalnye-tehnologii-vizualizatsii.
[2] Borisov V.G., Danilova S.K., Chinakal V.O. Primenenie sredstv virtual'noj real'nosti pri sozdanii kompleksnyh trenazherov i sistem upravlenija [Using of tools of virtual reality when creating complex simulators and control systems] Materials of international conference “Systems of projecting, technological preparing of manufacture and control of steps of life cycle of industrial product” (CAD/CAM/PDM – 2009)”. M.: IPC RAS, 2009
[3] Concer T. «Oblachnye» vychislenija: vsjo kak servis [Cloud computing: all as service]. Week/RE. №32 (638). 2008. http://www.pcweek.ru/themes/detail.php?ID=112879
[4] Gribova V.V., Fedorischev L.A. Programmnyj kompleks dlja razrabotki oblachnyh virtual'nyh sred [Program complex for development of cloud virtual environments]. Program products and systems. 2015. №2. pp. 60-64
[5] Gribova V.V, Kleschev A.S., Krylov D.A., Moskalenko F.M., Smagin S.V., Timchenko V.A., Tyutyunnik M.B., Shalfeeva E.A. Proekt IACPaaS. Kompleks dlja intellektual'nyh sistem na osnove oblachnyh vychislenij [Research project IACPaaS. Extensible information and software complex for development, control, and usage of intelligent software based on cloud computing]. Iskusstvennyi intellekt i prinyatie reshenii. 2011. No. 1. Pp. 27-35
[6] Gribova V.V., Fedorischev L.A. Obuchajushhie virtual'nye sistemy i sredstva ih sozdanija [Learing virtual systems and tools for their creation. Bulletin of informational and computer technologies. 2012. №3. Pp. 48-51.
[7] Gribova V.V., Fedorischev L.A. Development of virtual environments on base of the ontology approach. 13-th national conference on artificial intelligence KII-2012, Belgorod, Russia: Materials of the conference. Т. 2. Belgorod: Publishing BGTU, 2012. Pp. 144-151.
[8] Mook K. ActionScript 3.0 dlja Flash. Podrobnoe rukovodstvo [ActionScript 3.0. for Flash. Detailed guide]. SPb.: Piter, 2009. 992 p.
[9] Alternativa3D. URL: http://old.alternativaplatform.com/ru/technologies/alternativa3d/ (accessed: 15.02.2015)
[10] Gribova V.V., Fedorischev L.A. Tehnologija razrabotki prilozhenij virtual'noj real'nosti kak oblachnyh servisov [Technology of development of virtual reality applications as cloud services]. Materials of XXXVIII far east math school-seminar of the Zolotov’s E.V. name. Vladivostok, 2014. Pp. 386-393