阅读说明：本技术 一种基于虚拟现实技术的机房监控系统及方法 (Machine room monitoring system and method based on virtual reality technology ) 是由 马骏峰 于 2019-07-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于虚拟现实技术的机房监控系统,所述系统包括场景构建模块、视图转换模块、交互控制模块和信息传输模块；场景构建模块用于构建待监控的机房的虚拟现实场景,得到场景数据；视图转换模块用于按照预先设置的规则,显示所述场景数据；交互控制模块用于将用户的交互意图转换成相应的交互信息,根据所述交互信息获取所显示场景的监控信息；信息传输模块用于传输对于所述待监控的机房的监控信息。通过本发明的方案,能够使用户在对机房进行监控时,基于虚拟现实技术获得更方便的交互体验。(The invention discloses a machine room monitoring system based on a virtual reality technology, which comprises a scene construction module, a view conversion module, an interaction control module and an information transmission module, wherein the scene construction module is used for constructing a scene; the scene construction module is used for constructing a virtual reality scene of the machine room to be monitored to obtain scene data; the view conversion module is used for displaying the scene data according to a preset rule; the interaction control module is used for converting the interaction intention of the user into corresponding interaction information and acquiring the monitoring information of the displayed scene according to the interaction information; the information transmission module is used for transmitting the monitoring information of the machine room to be monitored. By the scheme of the invention, a user can obtain more convenient interactive experience based on a virtual reality technology when monitoring the machine room.)

一种基于虚拟现实技术的机房监控系统及方法

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，尤指一种基于虚拟现实技术的机房监控系统及方法。

背景技术

目前，在5G时代，网络资源已不再是数据传输的瓶颈，这为基于虚拟现实(VirtualReality)技术实现提供了技术上可行性。如何提供一种基于虚拟现实技术的机房监控系统使用户在对机房进行监控时能够获得更方便地交互体验，使用户能够享受到接近真实世界的交互体验。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于虚拟现实技术的机房监控系统及方法，能够使用户在对机房进行监控时，基于虚拟现实场景通过交互方法能够获得更方便的交互体验。

为了达到本发明目的，本发明提供了一种基于虚拟现实技术的机房监控系统，所述系统包括场景构建模块、视图转换模块、交互控制模块和信息传输模块；

场景构建模块，用于构建待监控的机房的虚拟现实场景，得到场景数据；所述虚拟现实场景中包括所述待监控的机房中的以下一种或多种设备：机柜、机箱、机架、服务器、存储、路由器；

视图转换模块，用于按照预先设置的规则，显示所述场景数据；

交互控制模块，用于将用户的交互意图转换成相应的交互信息，根据所述交互信息获取所显示场景的监控信息；

信息传输模块，用于传输对于所述待监控的机房的监控信息。

一种示例性的实施例中，所述场景构建模块，具体用于：

将建模软件所建立的模型的相关信息导出；

将所导出的相关信息转换为预定格式的场景数据；其中，所述模型的相关信息包括以下一种或多种：模型的顶点、法向量、纹理贴图。

一种示例性的实施例中，所述将用户的交互意图转换成相应的交互信息，包括：

获取用户移动的方向数据或旋转的角度数据；

将所获取的方向数据或角度数据通过相应的算法映射为相应的交互信息。

一种示例性的实施例中，所述根据所述交互信息获取所显示场景的监控信息，包括：

当所述交互信息表示用户查看所述虚拟现实场景中的第一设备时，控制所述传输模块获取所述待监控的机房中所采集的第二设备的监控信息；其中，所述第二设备对应于所述第一设备。

一种示例性的实施例中，所述按照预先设置的规则，显示所述场景数据，包括：

根据用户观察场景的需求，显示相应视角的场景数据。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种基于虚拟现实技术的机房监控的方法，所述方法包括：

构建待监控的机房的虚拟现实场景，得到场景数据；所述虚拟现实场景中包括所述待监控的机房中的以下一种或多种设备：机柜、机箱、机架、服务器、存储、路由器；

按照预先设置的规则，显示所述场景数据；

获取用户的交互意图，并转换成相应的交互信息，根据所述交互信息获取所显示场景的监控信息；

传输对于所述待监控的机房的监控信息。

一种示例性的实施例中，所述构建待监控的机房的虚拟现实场景，得到场景数据，包括：

将建模软件所建立的模型的相关信息导出；

将所导出的相关信息转换为预定格式的场景数据；其中，所述模型的相关信息包括以下一种或多种：模型的顶点、法向量、纹理贴图。

一种示例性的实施例中，所述获取用户的交互意图，并转换成相应的交互信息，包括：

获取用户移动的方向数据或旋转的角度数据；

将所获取的方向数据或角度数据通过相应的算法映射为相应的交互信息。

一种示例性的实施例中，所述根据所述交互信息获取所显示场景的监控信息，包括：

当所述交互信息表示用户查看所述虚拟现实场景中的第一设备时，根据所述交互信息获取所述待监控的机房中所采集的第二设备的监控信息；其中，所述第二设备对应于所述第一设备。

一种示例性的实施例中，所述按照预先设置的规则，显示所述场景数据，包括：

根据用户观察场景的需求，显示相应视角的场景数据。

与现有技术相比，本发明实施例公开的一种基于虚拟现实技术的机房监控系统，所述系统包括场景构建模块、视图转换模块、交互控制模块和信息传输模块；场景构建模块用于构建待监控的机房的虚拟现实场景，得到场景数据；视图转换模块用于按照预先设置的规则，显示所述场景数据；交互控制模块用于将用户的交互意图转换成相应的交互信息，根据所述交互信息获取所显示场景的监控信息；信息传输模块用于传输对于所述待监控的机房的监控信息。通过本发明的方案，能够使用户在对机房进行监控时，基于虚拟现实场景通过交互方法能够获得更方便地的交互体验和接近真实世界的交互体验。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明实施例中基于虚拟现实技术的机房监控系统的示意图；

图2为本发明实施例中基于虚拟现实技术的机房监控方法的流程图；

图3为本发明一示例基于虚拟现实技术的机房监控方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是本发明的基于虚拟现实技术的机房监控系统的示意图，根据该示意图，本实施例的基于虚拟现实技术的机房监控系统，包括：场景构建模块101、视图转换模块102、交互控制模块103和信息传输模块104；

场景构建模块101，用于构建待监控的机房的虚拟现实场景，得到场景数据。

在本实施例中，待监控的机房的虚拟现实场景中包括所述待监控的机房中的以下一种或多种设备：机柜、机箱、机架、服务器、存储、路由器。可以包括机房中待监控的任何一种设备，对于该设备的类型，对此并不进行限定。

一种示例性的实施例中，将建模软件所建立的模型的相关信息导出；将所导出的相关信息转换为预定格式的场景数据；其中，所述模型的相关信息包括以下一种或多种：模型的顶点、法向量、纹理贴图。该建模软件可以是第三方建模软件，将该第三方建模软件创建的模型的相关信息导出，转换成本监控系统运行环境可识别的数据信息，将相关信息进行解析，将场景进行还原显示。其中，本监控系统运行环境可以为运行于浏览器的浏览器端，也可以为运行于windows桌面、安卓、ios设备的客户端。建模软件建立的模型在上述运行环境中不能正常识别，需要将模型的顶点、法向量、纹理贴图等信息，提取出来，将上述信息按照本系统运行环境提供的相关软件包所能识别的数据格式或者自定义的数据格式进行转换，得到场景数据用于将第三方建模软件创建的模型在本监控系统的运行环境中显示出来。

视图转换模块102、用于按照预先设置的规则，显示所述场景数据。

在本实施例中，通过视图转换模块102将场景构建模块101所得到场景数据，用于按照预先设置的规则，显示所述场景数据。该预先设置的规则可以根据用户使用的终端设备、观察方式、交互方式、用户的交互习惯等进行设置。

一种示例性的实施例中，所述按照预先设置的规则，显示所述场景数据，包括：根据用户观察场景的需求，显示相应视角的场景数据。构建待监控的机房的虚拟现实场景是一个三维世界，三维世界中是通过相机来模拟人眼观察世界。如果用户需要以第一人称视角观察虚拟现实场景，则可以根据相关图形软件开发工具包所提供的工具，将虚拟现实场景的视图切换为第一人称视角的相机。如果用户需要以第三人称视角观察虚拟现实场景，则可以根据相关图形软件开发工具包提供的工具，将虚拟现实场景的视图切换为第三人称视角的相机。如果用户需要以鸟瞰视角观察虚拟现实场景，则可以根据相关图形软件开发工具包提供的工具，将虚拟现实场景的视图切换为鸟瞰视角。

交互控制模块103，用于将用户的交互意图转换成相应的交互信息，根据所述交互信息获取所显示场景的监控信息。

在本实施例中，该用户的交互意图可以通过传感器获取用户肢体运动的方向、加速度、旋转角速度，将获取的数据通过相应的运算，转换成相应的交互信息，根据交互信息获取所显示场景的监控信息。

一种示例性的实施例中，将用户的交互意图转换成相应的交互信息，包括：获取用户移动的方向数据或旋转的角度数据；将所获取的方向数据或角度数据通过相应的算法映射为相应的交互信息。该具体实现方式，可以通过以下步骤实现：

当获取用户移动的方向数据时，实现方式如下：

获取用户在虚拟现实场景中的移动交互意图，包括：通过移动终端上的方向输入按键获取用户在场景中前、后、左、右移动的交互意图；将该交互意图数据进行映射，获得相应的交互数据。用户可以通过移动终端上的方向输入按键，按照预先的设置和用户的需求，输入按键信息。输入按键一次，相当于用户移动固定的距离的具体设置可以根据需求进行设置。例如：按键一次，相当于用户移动0.1米；当用户在虚拟现实场景中的向前移动0.2米时，可以连续按向上的输入键2次。

当获取用户旋转的角度数据时，实现方式如下：

获取用户在虚拟现实场景中的旋转交互意图，包括：通过陀螺仪传感器获取用户在场景中旋转的角度，得到角度数据；将所述角度数据通过积分处理进行映射，获得相应的交互数据。

该陀螺仪传感器位于用户的穿戴设备中，其中该穿戴设备可以是一种移动终端。

通过该陀螺仪传感器获取用户在场景中旋转的角度的具体实现方式可以如下：监测所述陀螺仪传感器的运动状态，可以根据该陀螺仪传感器的读数确定用户在场景中旋转的角度。

陀螺仪传感器的运动状态可以划分为两种：“运动”状态和“未运动”状态。当陀螺仪传感器所在的设备处于较大幅度地运动状态，则判定其为“运动”状态；当陀螺仪传感器所在的设备处于静止或者匀速运动，则判定其为“未运动”状态。

首先，获取预先设置阈值。

其次，判断陀螺仪传感器的运动状态。当所述陀螺仪传感器的读数大于设置阈值时，判断所述陀螺仪传感器处于运动状态；当所述陀螺仪传感器的读数小于设置阈值时，判断所述陀螺仪传感器处于非运动状态。

最后，根据陀螺仪传感器的运动状态确定用户场景中旋转的角度。

当陀螺仪传感器的读数大于设置阈值时，判断所述陀螺仪传感器处于运动状态时，使用陀螺仪传感器的读数的输出作为当前设备的运动状态的输出数据。

当陀螺仪传感器的读数小于设置阈值时，判断所述陀螺仪传感器处于非运动状态时，使用加速度计和磁强计所计算出的角度值作为当前设备的运动状态输出数据。在该实施例中，使用加速度计和磁强计所计算出的角度值的具体实现方式可以采用以下方式：

第一步，获取加速度计ax、ay、az三轴的读数；

第二步，通过加速度计读取到ax、ay、az三轴的读数后，通过以下公式计算出绕x轴的瞬时角度和绕y轴的瞬时角度：

绕x轴的瞬时角度为：θ＝arcsin(-ax/g)，其中，θ表示绕x轴的瞬时角度，g表示为重力加速度；

绕y轴的瞬时角度为：φ＝arctan(ay/az)，其中，φ表示绕y轴的瞬时角度；

第三步，在计算出绕x轴的瞬时角度和绕y轴的瞬时角度之后，再获取磁强计的读数；

第四步，根据所述磁强计的读数计算出绕z轴旋转的角度：

其中，ψ表示绕z轴旋转的角度，M_x、M_y、M_z分别表示磁强计x、y、z轴的输出。

一种示例性的实施例中，所述根据所述交互信息获取所显示场景的监控信息，包括：当所述交互信息表示用户查看所述虚拟现实场景中的第一设备时，控制所述传输模块获取所述待监控的机房中所采集的第二设备的监控信息；其中，所述第二设备对应于所述第一设备。其中，虚拟场景中的设备和真实机房中的设备是一一对应的，第一设备是虚拟场景中的虚拟设备，第二设备是待监控机房中真实的设备。在待监控的真实机房中可以安装监控用的传感器、摄像头等，以获得监控信息。

信息传输模块104，用于传输对于所述待监控的机房的监控信息。

在本实施例中，交互控制模块根据交互信息获取所显示场景的监控信息；信息传输模块则将获取的相关监控信息进行传输，在虚拟现实场景中进行显示。

另外，本申请提供了一种基于虚拟现实技术的机房监控的方法的一个实施例，该方法实施例与图1所示的装置实施例对应。

为了解决上述问题，如图2所示，本发明还提供了一种基于虚拟现实技术的机房监控的方法。

步骤200：构建待监控的机房的虚拟现实场景，得到场景数据。

在本实施例中，所述虚拟现实场景中包括所述待监控的机房中的以下一种或多种设备：机柜、机箱、机架、服务器、存储、路由器。

一种示例性的实施例中，将建模软件所建立的模型的相关信息导出；将所导出的相关信息转换为预定格式的场景数据；其中，所述模型的相关信息包括以下一种或多种：模型的顶点、法向量、纹理贴图。该建模软件可以是第三方建模软件，将该第三方建模软件创建的模型的相关信息导出，转换成本监控系统运行环境可识别的数据信息，将相关信息进行解析，将场景进行还原显示。其中，本监控系统运行环境可以为运行于浏览器的浏览器端，也可以为运行于windows桌面、安卓、ios设备的客户端。建模软件建立的模型在上述运行环境中不能正常识别，需要将模型的顶点、法向量、纹理贴图等信息，提取出来，将上述信息按照本系统运行环境提供的相关软件包所能识别的数据格式或者自定义的数据格式进行转换，得到场景数据用于将第三方建模软件创建的模型在本监控系统的运行环境中显示出来。

步骤201：按照预先设置的规则，显示所述场景数据。

在本实施例中，该预先设置的规则可以根据用户使用的终端设备、观察方式、交互方式、用户的交互习惯等进行设置。

一种示例性的实施例中，所述按照预先设置的规则，显示所述场景数据，包括：根据用户观察场景的需求，显示相应视角的场景数据。构建待监控的机房的虚拟现实场景是一个三维世界，三维世界中是通过相机来模拟人眼观察世界。如果用户需要以第一人称视角观察虚拟现实场景，则可以根据相关图形软件开发工具包所提供的工具，将虚拟现实场景的视图切换为第一人称视角的相机。如果用户需要以第三人称视角观察虚拟现实场景，则可以根据相关图形软件开发工具包提供的工具，将虚拟现实场景的视图切换为第三人称视角的相机。如果用户需要以鸟瞰视角观察虚拟现实场景，则可以根据相关图形软件开发工具包提供的工具，将虚拟现实场景的视图切换为鸟瞰视角。

步骤202：获取用户的交互意图，并转换成相应的交互信息，根据所述交互信息获取所显示场景的监控信息。

在本实施例中，该用户的交互意图可以通过传感器获取用户肢体运动的方向、加速度、旋转角速度，将获取的数据通过相应的运算，转换成相应的交互信息，根据交互信息获取所显示场景的监控信息。

一种示例性的实施例中，将用户的交互意图转换成相应的交互信息，包括：获取用户移动的方向数据或旋转的角度数据；将所获取的方向数据或角度数据通过相应的算法映射为相应的交互信息。该具体实现方式，可以通过以下步骤实现：

当获取用户移动的方向数据时，实现方式如下：

获取用户在虚拟现实场景中的移动交互意图，包括：通过移动终端上的方向输入按键获取用户在场景中前、后、左、右移动的交互意图；将该交互意图数据进行映射，获得相应的交互数据。用户可以通过移动终端上的方向输入按键，按照预先的设置和用户的需求，输入按键信息。输入按键一次，相当于用户移动固定的距离的具体设置可以根据需求进行设置。例如：按键一次，相当于用户移动0.1米；当用户在虚拟现实场景中的向前移动0.2米时，可以连续按向上的输入键2次。

当获取用户旋转的角度数据时，实现方式如下：

获取用户在虚拟现实场景中的旋转交互意图，包括：通过陀螺仪传感器获取用户在场景中旋转的角度，得到角度数据；将所述角度数据通过积分处理进行映射，获得相应的交互数据。

该陀螺仪传感器位于用户的穿戴设备中，其中该穿戴设备可以是一种移动终端。

通过该陀螺仪传感器获取用户在场景中旋转的角度的具体实现方式可以如下：监测所述陀螺仪传感器的运动状态，可以根据该陀螺仪传感器的读数确定用户在场景中旋转的角度。

陀螺仪传感器的运动状态可以划分为两种：“运动”状态和“未运动”状态。当陀螺仪传感器所在的设备处于较大幅度地运动状态，则判定其为“运动”状态；当陀螺仪传感器所在的设备处于静止或者匀速运动，则判定其为“未运动”状态。

首先，获取预先设置阈值。

其次，判断陀螺仪传感器的运动状态。当所述陀螺仪传感器的读数大于设置阈值时，判断所述陀螺仪传感器处于运动状态；当所述陀螺仪传感器的读数小于设置阈值时，判断所述陀螺仪传感器处于非运动状态。

最后，根据陀螺仪传感器的运动状态确定用户场景中旋转的角度。

当陀螺仪传感器的读数大于设置阈值时，判断所述陀螺仪传感器处于运动状态时，使用陀螺仪传感器的读数的输出作为当前设备的运动状态的输出数据。

当陀螺仪传感器的读数小于设置阈值时，判断所述陀螺仪传感器处于非运动状态时，使用加速度计和磁强计所计算出的角度值作为当前设备的运动状态输出数据。在该实施例中，使用加速度计和磁强计所计算出的角度值的具体实现方式可以采用以下方式：

第一步，获取加速度计ax、ay、az三轴的读数；

第二步，通过加速度计读取到ax、ay、az三轴的读数后，通过以下公式计算出绕x轴的瞬时角度和绕y轴的瞬时角度：

绕x轴的瞬时角度为：θ＝arcsin(-ax/g)，其中，θ表示绕x轴的瞬时角度，g表示为重力加速度；；

绕y轴的瞬时角度为：φ＝arctan(ay/az)，其中，φ表示绕y轴的瞬时角度；

第三步，在计算出绕x轴的瞬时角度和绕y轴的瞬时角度之后，再获取磁强计的读数；

第四步，根据所述磁强计的读数计算出绕z轴旋转的角度：

其中，ψ表示绕z轴旋转的角度，M_x、M_y、M_z分别表示磁强计x、y、z轴的输出。

一种示例性的实施例中，所述根据所述交互信息获取所显示场景的监控信息，包括：当所述交互信息表示用户查看所述虚拟现实场景中的第一设备时，控制所述传输模块获取所述待监控的机房中所采集的第二设备的监控信息；其中，所述第二设备对应于所述第一设备。其中，虚拟场景中的设备和真实机房中的设备是一一对应的，第一设备是虚拟场景中的虚拟设备，第二设备是待监控机房中真实的设备。在待监控的真实机房中可以安装监控用的传感器、摄像头等，以获得监控信息。

步骤203：传输对于所述待监控的机房的监控信息。

在本实施例中，交互控制模块根据交互信息获取所显示场景的监控信息；信息传输模块则将获取的相关监控信息进行传输，在虚拟现实场景中进行显示。

如图3所示，本发明的一种示例性的实施例的实施过程如下：

步骤300：将建模软件所建立的模型的相关信息导出。

在本实施例中，模型的相关信息包括以下一种或多种：模型的顶点、法向量、纹理贴图。

步骤301：将所导出的相关信息转换为预定格式的场景数据。

在本实施例中，将所导出的相关信息转换为本虚拟现实系统中运行环境的相应的格式的场景数据。

步骤302：按照预先设置的规则，显示所述场景数据。

在本实施例中，构建待监控的机房的虚拟现实场景后，根据用户观察场景的需求，显示相应视角的场景数据。

步骤303：获取用户移动的方向数据或旋转的角度数据；将所获取的方向数据或角度数据通过相应的算法映射为相应的交互信息。

在本实施例中，获取用户在虚拟现实场景中的移动交互意图，包括：通过移动终端上的方向输入按键获取用户在场景中前、后、左、右移动的交互意图；将该交互意图数据进行映射，获得相应的交互数据。

获取用户在虚拟现实场景中的旋转交互意图，包括：通过陀螺仪传感器获取用户在场景中旋转的角度，得到角度数据；将所述角度数据通过积分处理进行映射，获得相应的交互数据。

步骤304：根据所述交互信息获取所显示场景的监控信息。

在本实施例中，当所述交互信息表示用户查看所述虚拟现实场景中的第一设备时，根据所述交互信息获取所述待监控的机房中所采集的第二设备的监控信息；其中，所述第二设备对应于所述第一设备。

步骤305：传输待监控的机房的监控信息。

基于本实施例的一个具体示例，应用于虚拟现实技术的机房监控系统中，将机房场景展现为虚拟现实场景给用户进行查看，能够使用户享受更好的交互体验。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。