分布式联合虚拟参考咨询系统的建设
分布式联合虚拟参考咨询系统的建设
黄敏林皓明杨宗英
（上海交通大学图书馆上海，200030）
摘要随着数字图书馆建设的进一步发展，虚拟参考咨询系统的重要性已日渐显现，而作为集团化工作的联合虚拟参考咨询也为国内外团体所接受，联合虚拟参考咨询通过图书馆网络为用户提供不受地区、时间限制的专业咨询服务。本文介绍了联合虚拟参考咨询的国内外情况，并重点介绍了分布式联系虚拟参考咨询系统的建设设想。
关键词网上参考咨询；虚拟参考咨询系统；数字图书馆；分布式；合作化
Building of the Distributive
and Collaborative Virtual Reference System
Huang min Lin haoming Yang zongying (Shanghai Jiao tong University Libraries Shanghai 200030)
Abstracts Along with the building of digital library goes into deeper, the role of virtual reference services become more and more important. The collaborative virtual reference services are acceptable and running in some groups well. Collaborative Virtual Reference Service could provide the professional reference service to users anywhere anytime through an international, digital network of libraries. The current development of collaborative virtual reference services at home and abroad are brief introduced and the general proposal of Distributive and Collaborative Virtual Reference System is described.
Keywords Virtual Reference Services, Virtual Reference Systems, VRS, Digital Reference Services, Digital Library, Distributed, Collaborative Virtual Reference Systems
自美国马里兰大学健康服务图书馆于1984年首次利用网络和信息技术推出“电子参考服务（EARS——The Electronic Access to Reference Service）”后，网上参考咨询工作也逐渐为各国的图书馆界所关心。特别是近年来，随着网络技术及应用的进一步发展，虚拟参考咨询系统已成为数字图书馆建设中的一个重要组成部分，由于其灵活的接入方式、逼近现实的咨询模式、基于网络的管理操作，使它在图书馆的参考咨询中的作用也日渐显现。
数字化图书馆中资源的建设以三种主要数字化资源为基础（即图书馆本身的数字化特
图1 服务主导型数字图书馆的体系结构
种馆藏；商用的网上联机电子出版物或数据库；在因特网上有用的文献信息资源），而服务平台的建设由一个统一信息访问平台和一个为读者服务的虚拟参考咨询台（即Virtual Reference Desk）为两翼，实现对读者的有效服务。这两个平台对一个实用的数字图书馆是必不可少的。两个平台在系统结构上相互渗透。图一体现了服务主导型数字图书馆的体系结构。
目前开展虚拟咨询服务的单位基本以本单位模式进行运作，即一个学校（图书馆）一个系统，但也有不少集团已经采用了协作式的联合咨询方式，以依托各校（馆）的咨询人力，达到知识库、咨询员共享的目的。依托现今网络和信息技术发展的优势，联合虚拟参考咨询将会在集团化运作中扮演着重要的角色。
1联合虚拟参考咨询介绍
联合虚拟参考咨询是由两个或更多个图书馆团队组成的提供虚拟参考咨询的服务，改原单咨询台的虚拟参考咨询模式为基于小组、集团或联盟的运作模式，各成员间采用分布式多咨询台的合作咨询服务模式。整个系统由系统管理员或主管咨询员进行管理和调度，有的也预先设定一些算法，由系统自动完成咨询作业的调度。
1.1 国外联合虚拟参考咨询情况
国外比较著名的采用联合虚拟参考咨询方式的系统有：QuestionPoint（CDRS），VRD，24/7（MCLS）。
1.1.1 QuestionPoint（CDRS）
在1999年美国图书馆学会上，递交了一份有关建立联合数字咨询服务计划书，称为Collaborative Digital Reference Service （CDRS）。2000年2月，美国国会图书馆联合9家参与馆启动了该项目，通过email和电子表单的形式在网上咨询用户的提问，此为CDRS 发展的第一阶段。该年夏季，作为项目的第二阶段，增加了提问管理软件处理用户的提问，并在16家成员馆中测试。至2000年11月，成员馆已超过100家，系统也更为成熟。
2001年，OCLC与美国国会图书馆签订了合作协议，对CDRS系统进行开发，增加知识库管理的功能。
2002年1月，由于系统规模已远远超出初建时预想，美国国会图书馆和OCLC又签署了第二个合作计划，即开发实时咨询功能，其系统被命名为QuestionPoint。
2002年6月，QuestionPoint第一版开始试运行，该系统除保留原系统的提问管理器、成员馆资料档等功能外，还增加了双方文字交谈的功能，实现了实时的解答咨询服务。之后，引进了Convey公司的交互式软件，增加了页面推送等多种功能。
至今，QuestionPoint的成员馆已经发展到250多家。
QuestionPoint的主要功能有：
?通过Web回答、跟踪、和管理用户的提问；
?根据需要将未回答的提问递交给协作组其他馆；
?其提问管理器根据预先设定的成员馆资料自动匹配提问至最相关的馆回答；
?咨询员可通过页面、email、和实时交谈等咨询用户的提问；
?检索以前咨询过程中的提问/回答知识库。
1.1.2 Virtual Reference Desk
此项目为美国著名的VRD计划，专为美国中小学生的学习而设立的一个全国性的、联合的虚拟参考咨询台，由美国教育部资助，该项目于1998年启动。
其主要服务有：
?AskA服务连接用户
合作式询问服务（Collaborative AskA Services）将提供一个AskA服务网络和
一支由志愿者组成的专家队伍，能确保最适合的专家回答你的问题。学习中心
（The Learning Center）是一个为中小学生提供课程学习的相关站点，常见问
题，和以前问过的问题的站点，2000至2002年三年中，已经积累了8000多
个问题。询问定位器（AskA+ Locator）提供一个可供检索的数据库，包含了
一些高质量的问题。
?支持服务开发
为管理员和专家提供一个公共管理系统，并组织研究互操作标准、元数据库和
其他数字参考咨询服务方面的问题。
?促进合作和交流
通过举办数字参考咨询会议、出版物和AskA社团来组织行业间成员的交流。
1.1.3 24/7 Reference
24/7 Reference是一个都市联合图书馆系统（MCLS –Metropolitan Cooperative Library System）的计划，由美国联邦图书馆服务和技术项目（LSTA – Library Services and Technology Act）基金资助，加州州立图书馆负责管理。MCLS是一个由位于洛杉矶市郊的31个城市和区域的公共图书馆组成的一个联合体，为所有参加馆所在区域的居民提供合作式的图书馆服务。
24/7 Reference服务人员由本地参考咨询馆员、MCLS参考咨询馆员、和受雇于MCLS 的图书情报学院研究生担任。因此，当你点击MCLS的询问咨询馆员（Ask the Librarian）图标时，你的提问并不一定直接递交到本地图书馆咨询馆员手中。当MCLS的咨询员不能解决你的问题时，你的提问将被提交到你本地图书馆、MCLS参考咨询中心、其他专家、或者是能够解决你问题的图书馆，由他们来咨询你的问题。
24/7 Reference主要功能有：
?使用实时Chat技术的用户交谈；
?使用Collaborative Browsing技术引导用户进入最佳资源网站；
?传送文件、图象、powerpoint演示文稿等至用户端；
?可举行最多20人的网络会议，共享页面；
?可对使用情况和用户交谈抄本操作，并有各种使用统计报告。
1.2 国内联合虚拟参考咨询情况
近两年，国内也有不少单位开展网上虚拟参考咨询服务，有些单位组成了咨询协作网，以开展联合参考咨询服务。
1.2.1 全国图书馆信息协作网
该协作网由中国国家图书馆信息咨询中心主办，以中国国家图书馆为依托，建立网员制咨询服务协作关系。其主要宗旨是：通过网员间的优势互补，共同创造一个良好的信息服务环境，实现文献信息和参考咨询人才资源共享以及全国图书馆界的合作。目前协作网成员馆以达到13家。
目前主要功能是：
通过公布协作网各成员馆的咨询服务特色，及其email地址，以咨询用户的提问。
1.2.2 网上联合知识导航站
由上海图书馆牵头并联合上海地区公共、科研、高校等图书馆及其相关机构，率先在国内推出的一个旨在向各专业技术和研究人员提供高质量专业参考、知识导航的服务网站。以上海图书情报界的一批中青年资深参考馆员为网上知识导航员，实现了上海各类图书馆网上参考咨询服务的优势互补。
导航站主要功能有：
通过电子表单方式的专家问讯服务；所有回答浏览；以及网海指南等，以知道读者正确地使用互联网。
1.2.3 中国高等教育分布式联合虚拟参考咨询系统
中国高等教育文献保障系统（CALIS -- China Academic Library & Information System），是经国务院批准的我国高等教育“211工程”总体规划中两个公共服务体系之一。最近在二期规划中，准备建立一个中国高等教育分布式联合虚拟参考咨询系统，为CALIS成员馆提供一个联合虚拟参考咨询平台，沟通咨询馆员与读者。通过此平台的建立，将能真正实时地解答读者在使用数字图书馆中第一时间所发生的问题。咨询员可不受时间、地点的限制，在网上解答读者的疑问。从而为实现24/7的理想服务模式解决技术上的问题。
该项目将于2003年启动，2005年正式运行。
2分布式联合虚拟参考咨询系统建设设想
设立中心服务器，以安装总咨询台、中心知识库管理系统、及学习中心；实时解答系统设立在本地各成员馆服务器上，并装有本地知识库管理系统。以本地化运作为主，结合分布式、合作式的运作，达到知识库、学习中心共享共建的模式。系统总框架如图二所示。
图2 分布式联合虚拟咨询系统结构图
2.1 分布式联合虚拟参考咨询系统组成
主要侧重三个子系统的建设：总咨询台及知识库管理系统、实时解答咨询系统、学习中心系统。对每个系统侧重三方面平台建设：系统平台、咨询员平台、用户平台，并建立中心服务器及调度系统，以便在随后的建设中，推广到地区应用，进而逐步加入到全球合作服务网络中。
2.1.1 实时解答
具有后台数据库支持的、基于本地运作的虚拟咨询台网上实时解答系统平台为整个项目的关键之一，各成员馆可在本地安装此系统，从而通过网络在第一时间内、实时地解答读者的疑问。其主要内容有：
（1）采用Chat技术的实时文字解答功能
此技术可实现咨询员和读者之间通过输入文字进行交流的目的。
（2）采用webpage push方式将页面推送给读者
咨询员在解答读者疑问时需要用到的一些网络资源，可直接通过URL地址将页面推送给读者。
（3）采用collaborative browsing技术实现同步浏览
采用此功能可实现限于权限问题（如受限数据库）无法通过URL地址来推送页面的目的，将使读者端类似一个监控窗口，同步显示咨询员的窗口界面。
（4）抄本传送至读者和后台数据库
2.1.2 总咨询台
总咨询台，主要负责自动派发读者提问给最恰当的单位进行解答，并负责没有条件设置本地咨询台的单位解答读者提问。其主要内容有：
（1）成员馆单位资料档
（2）提问自动分配系统
（3）实时解答系统
2.1.3 知识库管理
在知识库中存放一些经过咨询员编辑整理后的有价值的问答，读者可随时检索这些问答系统以解决自己的疑问。其主要内容有：
（1）建立一套完善的质量管理和服务评估体系，包括服务标准和技术标准，如元数据标准、编辑标准、服务评估标准等。
（2）采用全球级、中心级、地区级、本地级四层管理体系的全球知识库管理体系
（3）采用分布式的方式完成对各级知识库的互操作
（4）基于KnowledgeBase的智能化检索
2.1.4 学习中心
提供一个配合虚拟咨询台的eLearning平台，发布数字图书馆、电子资源的使用指南等学习课件，用户可随意在网上参加学习。其主要内容有：
（1）个性化定制
可个性化地定制学习课件，掌握自己的学习进度，每当该课件有更新时系统会自动发送给用户。
（2）合作式的课件制作中心
各成员馆可分工制作电子资源的使用指南课件，并发布在此中心共享。
（3）网上培训
提供网上培训计划，指定一个时间为某一课件的网上培训时间，届时读者可上网学习，并配有负责培训的咨询员实时解答。
2.2 发展展望
目前国外已有不少单位建立了虚拟参考咨询台，国内也有不少单位正在考虑建设，为了更好地发挥各馆之间的人力、资源的优势，从本地虚拟咨询到联合虚拟咨询将是虚拟参考咨询服务的发展方向，从区域性的联合、集团间的联合，到全球性的联合，将是未来五年虚拟参考咨询服务的发展趋势。
小结
国外的VRS最早起于1995年，我国则刚起步，与国际水平有相当大的差距。目前，虽已有若干图书馆进行这方面的探索，但在数量、类型、提供VRS的形式，或者咨询馆员在处理读者问题时的广度和深度，对VRS系统相关技术的研究（如跨平台、多媒体的参考咨询信息交换及共享技术），有关标准化的研究（如各种环节的技术标准、适用的元数据标准、服务标准、以及参考咨询的质量控制技术等），有关VRS的服务管理（如网上对咨询馆员的技能和知识要求等），仍存在差距。因此，我们一定要充分认识其建设的重要性，将它视为数字图书馆建设中不可缺少的部分。我们一定要借鉴国际上VRS服务已取得的经验和教训，利用我们图书馆现有的虚拟参考咨询服务的条件，根据市场的要求，进一步扩大投入，以人为本，使我国在较短时间内赶上世界的先进水平。
参考文献
[1]Jolene Carlson, CDRS: Collaborative Digital Reference Service, August 2001,
https://www.wendangku.net/doc/2313234915.html,/reference/por/features/2001/cdrs.html
[2]The Library of Congress, Global Reference Network: Project History,
https://www.wendangku.net/doc/2313234915.html,/rr/digiref/history.htm
[3]About VRD, https://www.wendangku.net/doc/2313234915.html,/about.shtml
[4]VRD QUARTERL Y NEWSLETTER OCTOBER-DECEMBER 2002,
https://www.wendangku.net/doc/2313234915.html,/newsletters/2002_10-12.shtml
[5]https://www.wendangku.net/doc/2313234915.html,
[6]全国图书馆信息协作咨询网，https://www.wendangku.net/doc/2313234915.html,/newpage/service/xxzx.htm
[7]网上联合知识导航站，https://www.wendangku.net/doc/2313234915.html,/zsdh/index.htm
[8]黄敏杨宗英.网上咨询服务的主要形式与发展趋势.大学图书馆学报，2003(1)
作者简介：
黄敏，林皓明，杨宗英
上海交通大学图书馆
电话：（021）62933223
传真：（021）62920892
email: minhuang@https://www.wendangku.net/doc/2313234915.html,
本文发表在《上海交通大学学报》2003年增刊
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设计团队和流程也是独立的，这也导致了一个非常复杂的设计流程(如图1所示)。 图1：物理和逻辑设计流程。 这种复杂性导致了次优设计结果，整个系统的正确功能是如此的难于实现，以致于几乎没有时间去寻求一种替代方法，它可导致更坚固的、可扩展性更好的和更具成本效益的解决方案。为了实现这样一种解决方案，设计师需要新的方法，它可以将物理和逻辑设计流程紧密相连，并仍然允许不同的设计团队做他们的工作。 新兴的AUTOSAR标准为系统级汽车电子/电气设计方法学提供了一个技术上和经济上都可行的选择，尽管它主要针对软件层面，即逻辑系统的设计。不过，大量广泛的AUTOSAR 元模型及其丰富的接口定义允许系统级电子/电气架构师以标准的格式表达他的设计思想。从经济上看，AUTOSAR标准
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一、项目提出背景 （一)、随着我国经济水平的持续稳步发展，人们的生活水平不提高，生活内容也在日新月异的快速变化，人们开始更多的参与到舆论当中。在当今社会人们对资讯需求越来越高，电视、网络、报纸、杂志已经成为人们生活必不可少的资讯来源，各种媒体已经成为社会舆论的主导。而政府各职能部门如何能够与媒体进行良好互动，如何及时掌控信息，如何正确反馈和传达信息，让媒体积极引导社会舆论，促使政府各职能部门对社会进行合理的高效的管控，这已经成为当今所有职能部门所面临的重要课题。建设和应用媒体沟通情景模拟教学系统，已成为提高领导干部应对媒体能力的重要手段。 (二)、当今社会各类危机事件频发，如自然灾害中的洪涝灾害、雪灾与冰灾、火灾和旱灾，城市大火、重大工程事故、群体事件、重大犯罪事件等。当危机发生时，如何能在第一时间协调各职能部门，迅速有效地进行处理，最大限度的减少危机带来的损失与影响，这将是新时期、新形势下领导干部面对的重要课题。 (三)、传统教学方式与手段落后，老师授课难有激情，已经无法满足当前干部培养的教学需求，呆板、无味的教条式教学模式，学生听课索然无味，使得当前的干部教学水平不进反退，教学效果差。这些因素迫使党的干部教育事业必须走出一条创新之路，形势迫在眉睫。 二、项目概述 情景模拟教学实训系统，是为了培养领导干部应对突发事件能力和和直面媒体的能力而建设的，极具实践性和可操作性，从模拟案例的构思、角色的分配、场景的设计到模拟演练，再现了现实工作的场景，对在实际中如何运用科学的决策和灵活的技巧快速有效地处置群体性突发事件起到很好的训练效果，达到理论教学与能力培训的有机统一，可激发学员的学习兴趣，充分调动学员的学习积极性，通过情景模拟演练，使学员的主体作用得到充分发挥，学员之间的互动交流比较深入。
虚拟现实技术的国内外研究现状与发展
138 虚拟现实技术的国内外研究现状与发展 杨江涛 （铜仁职业技术学院，贵州铜仁554300） 摘要：虚拟现实技术是一项新兴技术，结合了多种技术如多媒体技术、计算及图形技术、网络技术、人机交互技术、仿真技 术以及立体显示技术等等，前景非常的广阔。文章结合了虚拟现实技术国内外的研究现状对虚拟现实技术的发展趋势进行了分析。关键词：虚拟现实；三维现实；分布式中图分类号：F061.3 文献标识码：A 文章编号：1673-1131（2015）01-0138-01 虚拟现实（Virtual Reality ，简称VR ）是一种综合了多媒体技术、计算机图形技术、网络技术、人机交互技术、仿真技术以及立体显示技术等多种科学技术综合发展起来的计算机最新技术，综合应用了力学、光学、数学、机构运动学等学科。这种技术的特点就是用模仿的方式给用户创造一种虚拟的环境，通过感知行为如视觉、听觉和触觉等让用户有一种身临其境的感觉，并带有交互作用。现在虚拟现实的发展速度越来越快，内容也扩大了很多。 1国外虚拟现实技术研究现状 （1）虚拟现实技术在美国的研究现状。美国是虚拟现实技术的发源地，对于虚拟现实技术的研究最早是在20世纪40年代。一开始用于美国军方对宇航员和飞行驾驶员的模拟训练。随着科技和社会的不断发展，虚拟现实技术也逐渐转为民用，集中在用户界面、感知、硬件和后台软件四个方面。20世纪80年代，美国国防部和美国宇航局组织了一系列对于虚拟现实技术的研究，研究成果惊人。到了现在，已经建立了空间站、航空、卫星维护的VR 训练系统，也建立了可供全国使用的VR 教育系统；乔治梅森大学研制出了一套在动态虚拟环境中的流体实时仿真系统；波音公司利用了虚拟现实技术在真实的环境上叠加了虚拟环境，让工件的加工过程得到有效的简化；施乐公司主要将虚拟现实技术用于未来办公室上，设计了一项基于VR 的窗口系统。传感器技术和图形图像处理技术是上述虚拟现实项目的主要技术，从目前来看，时间的实时性和空间的动态性是虚拟现实技术的主要焦点。 （2）虚拟现实技术在欧洲的研究现状。在欧洲，英国在辅助设备设计、分布并行处理和应用研究方面是领先的，在硬件和软件的领域处于领先地位。欧洲其它一些比较发达的国家如德国以及瑞典等也积极进行了虚拟现实技术的研究和应用：德国将虚拟现实技术应用在了对传统产业的改造、产品的演示以及培训三个方面，可以降低成本，吸引客户等等；瑞典的DIVE 分布式虚拟交互环境是一个在不同节点上的多个进程可以在同一个师姐中工作的一直分布式系统。 2国内虚拟现实技术研究现状 我国对于虚拟现实技术的研究和国外一些发达国家还存在相当大的一段距离，但随着计算机系统工程以及计算机图形学等技术的发展速度越来越快，我国各界人士对于虚拟现实技术也越来越重视，正在积极进行虚拟环境的建立以及虚拟场景模型分布式系统的开发等等。国内许多高校和研究机构也都在积极的进行虚拟现实技术的研究以及应用，并取得了不错的成果： 北京航空航天大学时国内最早进行虚拟现实技术研究的 单位之一，建立了一种分布式虚拟环境，可以提供虚拟现实演示环境、实施三维动态数据库、用于飞行员训练的虚拟现实系统以及虚拟现实应用系统的开发平台等等，并对虚拟环境中物体物理特性的表示和处理着重进行了研究，并在虚拟显示的视觉接口硬件方面进行开发，并提出了相关的算法和实现方法。 清华大学国家光盘工程研究中心采用了QuickTime 技术实现了大全景VR 制布达拉宫；哈尔品工业大学计算机系成功解决了表情和唇动合成的技术问题等。 3虚拟现实技术的发展趋势 （1）动态环境建模技术。虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容，而动态环境建模技术的目的就是对实际环境的三维数据进行获取，从而建立对应的虚拟环境模型，创建出虚拟环境。 （2）实时三维图形生成和显示技术。在生成三维图形方面，目前的技术已经比较成熟，关键是怎么样才能够做到实时生成，在不对图形的复杂程度和质量造成影响的前提下，如何让刷新频率得到有效的提高是今后重要的研究内容。另外，虚拟现实技术还依赖于传感器技术和立体显示技术的发展，现有的虚拟设备还不能够让系统的需要得到充分的满足，需要开发全新的三维图形生成和显示技术。 （3）适人化、智能化人机交互设备的研制。虽然手套和头盔等设备能够让沉浸感增强，但在实际使用当中效果并不尽如人意。交互方式使用最自然的视觉、听觉、触觉和自然语言的话，能够让虚拟现实的交互性效果得到有效的提高。 （4）大型网络分布式虚拟现实的研究与应用。网络虚拟现实是指多个用户在一个基于网络的计算机集合当中，对新型的人机交互设备进行一个用，介入计算机中，产生适用于用户的虚拟情景环境。分布式虚拟环境系统除了要让复杂虚拟环境计算的需求得到满足之外，还需要让协同工作以及分布式仿真等应用对共享虚拟环境的自然需要得到满足。分布式虚拟现实可以看成是一种基于网络的虚拟现实系统，可以让多个用户同时参与，让不同地方的用户进入到同一个虚拟现实环境当中。目前，分布式虚拟现实系统已经成为了全世界的研究热点，我国也由杭州大学、北京航空航天大学、中国科学院软件所、中国科学院计算所以及装甲兵工程学院等单位共同感开发了一个分布虚拟环境基础信息平台，为我国开展分布式虚拟现实的研究提供了必要的软硬件基础环境和网络平台。 2015 （Sum.No 145） 信息通信 INFORMATION &COMMUNICATIONS 2015年第1期（总第145期）
分布式服务架构方案
高并发分布式服务架构方案 下图是一个非常全面的架构蓝图，针对不同的应用系统需要的模块各有不同。此架构方案主要包括以下几个方面的设计：数据存储和读取，基础服务，应用层（APP/业务/Proxy），日志监控等，下面对这些主要的问题提供具体的各项针对性技术方案。 数据的存储和读取 分布式系统应该根据应用对数据不同的一致性、可用性等要求和数据的不同特性，采用不同的数据存储和读取方案，主要有以下几种可选方案： 1)内存型数据库。内存型的数据库，以高并发高性能为目标，在事务性方面没那么严格， 适合进行海量数据的存储和读取。例如开源nosql数据库mongodb、redis等。 2)关系型数据库。关系型数据库在满足并发性能的同时，也需要满足事务性，可通过 读写分离，分库分表来应对高并发大数据量的情况。例如Oracle，Mysql等。 3)分布式数据库。对于数据的高并发的访问，传统的关系型数据库提供读写分离的方案， 但是带来的确实数据的一致性问题提供的数据切分的方案；对于越来越多的海量数据，传统的数据库采用的是分库分表，实现起来比较复杂，后期要不断的进行迁移维护；对
于高可用和伸缩方面，传统数据采用的是主备、主从、多主的方案，但是本身扩展性比较差，增加节点和宕机需要进行数据的迁移。对于以上提出的这些问题，分布式数据库HBase有一套完善的解决方案，适用于高并发海量数据存取的要求。 基础服务 基础服务主要是指数据层之上的数据路由，Cache，搜索等服务。 1)路由Router。对于数据库切分方案中的分库分表问题，需要解决在请求对应的数据时 定位需要访问的位置，可根据一致性Hash，维护路由表至内存数据库等方案解决。 2)Cache。对于高并发的系统来讲，使用Cache可以减轻对后端系统的压力，所有Cache 可承担大部分热数据的读操作。当前用的比较多的是redis和memcache，redis比memcache有丰富的数据操作的API，redis对数据进行了持久化，而memcache没有这个功能，因此memcache更加适合在关系型数据库之上的数据的缓存。 3)搜索。搜索可以支持应用系统的按照关键词的检索，搜索提示，搜索排序等功能。开源 开源的企业级搜索引擎主要有lucene, sphinx，选择搜索引擎主要考虑以下三个方面： a)搜索引擎是否支持分布式的索引和搜索，来应对海量的数据，支持读写分离，提高 可用性 b)索引的实时性 c)搜索引擎的性能 Solr是基于Lucene开发的高性能的全文搜索服务器，满足以上三个方面的考虑，而且目前在企业中应用非常广泛。 应用层 应用层主要包括面向用户的应用，网站、APP等，还包括相关的业务处理的运算等。 1)负载均衡-反向代理。一个大型的平台包括很多个业务域，不同的业务域有不同的集群， 可以用DNS做域名解析的分发或轮询，DNS方式实现简单。但是因存在cache而缺乏灵活性；一般基于商用的硬件F5、NetScaler或者开源的软负载lvs在做分发，当然会采用做冗余(比如lvs+keepalived)的考虑，采取主备方式。Nginx是基于事件驱动的、异步非阻塞的架构、支持多进程的高并发的负载均衡器/反向代理软件，可用作反向代理的工具。
虚拟现实系统组成_虚拟现实系统的特征
自从计算机被发明以来，在传统的信息处理环境中一直是以计算机为主体的，是“人围着机器〔计算机) 转”的。例如，在传统的仿真和建模环境中，虽然主观上一直在强调要发挥人的主动作用，但由于在客观上计算机只能在处理数字化的信息时才发挥出强大的威力。人不得不大“凑合”当时的计算机所能提供的技术条件. 人和机器的关系是不甚和谐的。 为了从“机器是主体”改变到“人是主体” ，从“人围着机器转”改变到要让“机器围着人转” .必须首先克服一系列的技术“瓶颈”。以仿真和建模为例. 这些“瓶颈”技术包括:如何实现参与仿真和建模的人的感知能力、认知能力和心理状况在仿真环境中的反应，如何表达和处理定性知识等。归根结底是如何把计算机只善于处理数字化的单调信息改变为计算机也善于处理人所能感受到的、在思维过程中所接触到的. 除了数字化信息之外的其他各种表现形式的多维信息。 为了达到以上所说的目标，我们必须首先回答一个前提性的问题，即“人的思维过程是可以认识的吗” ，如果答案是否定的，又如何能设计出这种多维信息的智能计算机和信息处理系统呢？ 我国著名科学家钱学森同志曾写道:“我们认为人的思维过程是可以理解的。不但如此，而又具有具体的研究途径，即通过四门科学:人工智能、认知科学、神经生理学〔神经解剖学〕和心理学。这个研究范围要比逻辑学广得多，它包括了人的全部思维，包括逻辑思维和形象思维。为了使计算机不仅仅成为人进行逻辑思维的有力工具，而目也是人进行形象思维的帮手. 首先要求计算机应能适应于人所惯用的信息获取形式和思维过程. 例如:人并不是仅仅靠听和看文字（或数字）材料获取信息的. 而是通过他与所处环境的交互作用，利用人本身对所接触事物的感知和认知能力，以全方位的方式获取各式各样表现形式的信息。
虚拟现实技术的历史与发展
虚拟现实技术的历史与发展 摘要：虚拟现实技术作为一种综合多种科学技术的计算机领域新技术,已经涉及众多研究和应用领域,被认为是21世纪重要的发展学科以及影响人们生活的重要技术之一。本文介绍了虚拟现实技术的概念、特性以及发展历史和发展趋势，并对虚拟现实技术的应用前景进行展望。 关键词：虚拟现实技术发展历史发展趋势 一、虚拟现实的概念和特性 虚拟现实(Virtual Reality，又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物[1]。虚拟现实技术作为一种新的技术，主要有三个特性，分别是沉浸性、交互性和构想性。 1.沉浸性，是指利用计算机产生的三维立体图像，让人置身于一种虚拟环境中，就像在真实的客观世界中一样，能给人一种身临其境的感觉。 2.交互性，在计算机生成的这种虚拟环境中，人们可以利用一些传感设备进行交互，感觉就像是在真实客观世界中一样，比如：当用户用手去抓取虚拟环境中的物体时，手就有握东西的感觉，而且可感觉到物体的重量。 3.构想性，虚拟环境可使用户沉浸其中并且获取新的知识，提高感性和理性认识，从而使用户深化概念和萌发新的联想，因而可以说,虚拟现实可以启发人的创造性思维。 二、虚拟现实技术的发展历程 虚拟现实技术演变发展史大体上可以分为四个阶段：1963 年以前，蕴涵虚拟现实技术思想的第一阶段；1963年~1972 年，虚拟现实技术的萌芽阶段；1973 年~1989 年，虚拟现实技术概念和理论产生的初步阶段；1990 年至今，虚拟现实技术理论的完善和应用阶段。 第一阶段：虚拟现实技术的前身。虚拟现实技术是对生物在自然环境中的感官和动作等行为的一种模拟交互技术，它与仿真技术的发展是息息相关的。中国古代战国时期的风筝，就是模拟飞行动物和人之间互动的大自然场景，风筝的拟声、拟真、互动的行为是仿真技术在中国的早期应用，它也是中国古代人试验飞行器模型的最早发明。西方人利用中国古代风筝原理发明了飞机，发明家Edwin A. Link 发明了飞行模拟器，让操作者能有乘坐真正飞机的感觉。1962 年，Morton Heilig的“全传感仿真器”的发明，就蕴涵了虚拟现实技术的思想理论。这三个较典型的发明，都蕴涵了虚拟现实技术的思想，是虚拟现实技术的前身。 第二阶段：虚拟现实技术的萌芽阶段。1968 年美国计算机图形学之父Ivan Sutherlan 开发了第一个计算机图形驱动的头盔显示器HMD 及头部位置跟踪系统，是虚拟现实技术发展史上一个重要的里程碑。此阶段也是虚拟现实技术的探索阶段，为虚拟现实技术的基本思想产生和理论发展奠定了基础。 第三阶段：虚拟现实技术概念和理论产生的初步阶段。这一时期出现了VIDEOPLACE 与VIEW两个比较典型的虚拟现实系统。由M.W.Krueger 设计的VIDEOPLACE系统，将产生一个虚拟图形环境，使参与者的图像投影能实时地响应参与者的活动。由M.MGreevy 领导完成的VIEW 系统，在装备了数据手套和头部跟踪器后，通过语言、手势等交互方式，形成虚拟现实系统。 第四阶段：虚拟现实技术理论的完善和应用阶段。在这一阶段虚拟现实技术从研究型阶段转向为应用型阶段，广泛运用到了科研、航空、医学、军事等人类生活的各个领域中，如美军开发的空军任务支援系统和海军特种作战部队计划和演习系统，对虚拟的军事演习也能达到
浅述虚拟现实技术的现状及发展前景
浅述虚拟现实技术的现状及发展前景 虚拟现实技术是一门新兴的边缘技术，它的研究内容涉及多个专业，应用空间也十分广泛，作为3D技术的一项重要应用，其在指控显示方面也有着重要的发展应用前景，下面就从以下几个方面对虚拟现实技术的发展状况进行简单的概述。 首先，从虚拟现实技术的定义入手，了解其基本内容。虚拟现实，又译为临境，灵境等，从应用上看它是一种综合计算机图形技术、多媒体技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术及仿真技术等多种科学技术综合发展起来的计算机领域的最新技术，也是力学、数学、光学、机构运动学等各种学科的综合应用。这种计算机领域最新技术的特点在于以模仿的方式为用户创造一种虚拟的环境，通过视、听、触等感知行为使得用户产生一种沉浸于虚拟环境的感觉，并与虚拟环境相互作用从而引起虚拟环境的实时变化。虚拟现实的主要特征是：多感知性、浸没感、交互性、构想性。这些使操作者能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟环境中，与之产生互动，进行交流。通过参与者与仿真环境的相互作用，并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力，帮助启发参与者的思维，以全方位的获取环境所蕴含的各种空间信息和逻辑信息。身临其境的沉浸感和人机互动的趣味性是虚拟现实的实质特征，对时空环境的现实构想是虚拟现实的最终目的。 其次，对国内外虚拟现实技术的发展历史及现状进行简单的总
结，全面认识虚拟现实技术的产生背景和现在的发展状况。国内外虚拟现实技术主要涉及到三个研究领域：通过计算图形方式建立实时的三维视觉效果；建立对虚拟世界的观察界面；使用虚拟现实技术加强诸如科学计算技术等方面的应用。 美国是虚拟现实技术研究的发源地，虚拟现实技术可以追溯到上世纪40年代。最初的研究应用主要集中在美国军方对飞行驾驶员与宇航员的模拟训练。然而，随着冷战后美国军费的削减，这些技术逐步转为民用，目前美国在该领域的基础研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面。上世纪80年代，美国宇航局及美国国防部组织了一系列有关虚拟现实技术的研究，并取得了令人瞩目的研究成果，美国宇航局Ames实验室致力于一个叫“虚拟行星探索”的实验计划。现NASA已经建立了航空、卫星维护虚拟现实训练系统，空间站虚拟现实训练系统，并已经建立了可供全国使用的虚拟现实教育系统。北卡罗来纳大学的计算机系是进行虚拟现实研究最早最著名的大学。他们主要研究分子建模、航空驾驶、外科手术仿真、建筑仿真等。乔治梅森大学研制出一套在动态虚拟环境中的流体实时仿真系统。施乐公司研究中心在虚拟现实领域主要从事利用虚拟现实T建立未来办公室的研究，并努力设计一项基于虚拟现实使得数据存取更容易的窗口系统。图形图像处理技术和传感器技术是以上虚拟现实项目的主要技术。就目前看，空间的动态性和时间的实时性是这项技术的最主要焦点。 欧洲各国在虚拟现实技术上也有诸多成果和应用。英国在虚拟现
主流分布式系统架构分析
主流分布式系统架构分析 主流分布式---系统架构分析
目录 一、前言 (3) 二、SOA架构解析 (3) 三、微服务( Microservices )架构解析 (7) 四、SOA和微服务架构的差别 (9) 五、服务网格( Service Mesh )架构解析 (9) 六、分布式架构的基本理论 ......................................................................................... 1 1 七、分布式架构下的高可用设计 (15) 八、总结 .......................................................................................................... 1 9
、八、 、 》 本文我们来聊一聊目前主流的分布式架构和分布式架构中常见理论以及如何才能设计出高可用的分布式架构好了。分布式架构中，SOA和微服务架构是最常见两种分布式架构，而且目前服务网格的 概念也越来越火了。那我们本文就先从这些常见架构开始。 、SOA架构解析 SOA全称是：Service Oriented Architecture ，中文释义为"面向服务的架构"，它是一种设计理念，其中包含多个服务，服务之间通过相互依赖最终提供一系列完整的功能。各个服务通常以独立 的形式部署运行，服务之间通过网络进行调用。架构图如下：
Appl 跟SOA 相提并论的还有一个 ESB （企业服务总线），简单来说ESB 就是一根管道，用来连接各个服 务节点。 ESB 的存在是为了集成基于不同协议的不同服务， ESB 做了消息的转化、解释以及路由的工 作，以此来让不 同的服务互联互通；随着我们业务的越来越复杂， 会发现服务越来越多，SOA 架构下， 它们的调用关系会变成如下形式: App 2 App 6 App 3 App 4
虚拟现实实训室建设方案
虚拟现实系统建设 项目建议书 2015年7月 目录 一、项目提出背景 (2) 二、项目概述 (3) 三、建设内容 (4) 四、建设行业标准 (4) 五、建设要求 (5) 六、总体设计思路 (6) 七、情景模拟实训系统功能可行性分析 (6) 八、详细系统设计 (9) 8.1 应急管理情景模拟教学实训系统 (9) 8.1.1 分组讨论系统 (10) 8.1.2 教学显示系统 (10) 8.1.3 讨论发言系统 (10) 8.1.4 中央控制系统...................... 错误!未定义书签。 8.1.5 视音频切换系统 (10) 8.1.6 摄像系统 (10) 8.1.7 情景模拟教学系统.................. 错误!未定义书签。 8.1.8 流媒体平台........................ 错误!未定义书签。 8.1.9 扩声系统 (11) 其他设备 (11) 8.2 媒体沟通情景模拟教学实训系统 (12) 8.2.1 教学显示系统 (14) 8.2.2 讨论发言系统 (14) 6.2.3 中央控制系统 (14) 8.2.4 视音频切换系统 (14)
8.2.5 摄像系统 (14) 8.2.6 情景模拟教学系统.................. 错误!未定义书签。 8.2.7 扩声系统.......................... 错误!未定义书签。 8.2.8 灯光系统.......................... 错误!未定义书签。 8.2.9 其他设备.......................... 错误!未定义书签。 8.3 远程视频会议系统 (15) 8.3.1 丰富的显示手段 (16) 1920×1080的全高清视频效果 (16) 高清的数据内容显示 (16) 无损数字大屏显示 (17) 8.3.2 课件录制及历史资料点播............ 错误!未定义书签。 8.3.3 所见即所得的系统控制方式 (17) 8.3.4 全方位云台及周边设备的控制 (18) 8.4 数字化智能会议系统 (18) 8.4.1 设计特点 (18) 主要功能 (18) 九、参考效果图 (20) 一、项目提出背景 （一)、随着我国经济水平的持续稳步发展，人们的生活水平不提高，生活内容也在日新月异的快速变化，人们开始更多的参与到舆论当中。在当今社会人们对资讯需求越来越高，电视、网络、报纸、杂志已经成为人们生活必不可少的资讯来源，各种媒体已经成为社会舆论的主导。而政府各职能部门如何能够与媒体进行良好互动，如何及时掌控信息，如何正确反馈和传达信息，让媒体积极引导社会舆论，促使政府各职能部门对社会进行合理的高效的管控，这已经成为当今所有职能部门所面临的重要课题。建设和应用媒体沟通情景模拟教学系统，已成为提高领导干部应对媒体能力的重要手段。 (二)、当今社会各类危机事件频发，如自然灾害中的洪涝灾害、雪灾与冰灾、火灾和旱灾，城市大火、重大工程事故、群体事件、重大犯罪事件等。当危机发
分布式系统架构设计
本文作者Kate Matsudaira是一位美丽的女工程副总裁，曾在Sun Microsystems、微软、亚马逊这些一流的IT公司任职。她有着非常丰富的工作经验和团队管理经验，当过程序员、项目经理、产品经理以及人事经理。专注于构建和操作大型Web应用程序/网站，目前她的主要研究方向是SaaS（软件即服务）应用程序和云计算（如大家所说的大数据）。 本文是作者在AOSA一书介绍如何构建可扩展的分布式系统里的内容，在此翻译并分享给大家。 开源软件已经成为许多大型网站的基本组成部分，随着这些网站的逐步壮大，他们的网站架构和一些指导原则也开放在开发者们的面前，给予大家切实有用的指导和帮助。 这篇文章主要侧重于Web系统，并且也适用于其他分布式系统。 Web分布式系统设计的原则 构建并运营一个可伸缩的Web站点或应用程序到底是指什么？在最初，仅是通过互联网连接用户和访问远程资源。 和大多数事情一样，当构建一个Web服务时，需要提前抽出时间进行规划。了解大型网站创建背后的注意事项以及学会权衡，会给你带来更加明智的决策。下面是设计大型Web系统时，需要注意的一些核心原则： ?可用性 ?性能 ?可靠性 ?可扩展 ?易管理 ?成本 上面的这些原则给设计分布式Web架构提供了一定的基础和理论指导。然而，它们也可能彼此相左，例如实现这个目标的代价是牺牲成本。一个简单的例子：选择地址容量，仅通过添加更多的服务器（可伸缩性），这个可能以易管理（你不得不操作额外的服务器）和成本作为代价（服务器价格）。 无论你想设计哪种类型的Web应用程序，这些原则都是非常重要的，甚至这些原则之间也会互相羁绊，做好它们之间的权衡也非常重要。 基础
虚拟现实文献综述
《VRML虚拟现实技术在数字校园系统中应用研究》文献综述 摘要：教育部在一系列相关的文件中，多次涉及到了数字校园，阐明了数字校园的地位和作用。虚拟数字校园模拟真实世界，提供了一个生动的校园空间。将虚拟现实技术应用在数字校园系统的开发，有助于大学自身的宣传和信息的高度集中、配置和互动。它在数字校园的应用，可以大大提高校园展示效果，也能够体现校园个性方面的优势，对校园今后的推广及展示带来非常大的帮助 关键词：虚拟现实；数字校园；基本概况 前言 教育部在一系列相关的文件中，多次涉及到了虚拟校园，阐明了虚拟校园的地位和作用。建设虚拟三维数字校园可以比较直观的了解校园的各个区域，在这个三维的校园里，空间次序的视觉理解和感知变得非常容易，使浏览者对校园环境产生身临其境的感觉[1]，其中的教学楼、实验楼、图书馆、宿舍楼、食堂、道路及绿化地带和种植的植物，都栩栩如生的呈现在我们的眼前，三维虚拟校园模拟真实世界，提供了一个生动的校园空间。三维虚拟校园可直接嵌入到大学的网站，直接通过网络浏览器察看，其丰富的、人性化的信息查询等功能，有效提高大学的美誉度，有助于大学自身的宣传和信息的高度集中、配置和互动。三维虚拟校园的直观特性，可以优化领导管理，对于校园信息管理、校园规划、建设等能够全局掌控。 一、虚拟现实技术的发展状况的研究 虚拟现实（Virtual Reality）技术是20世纪90年代初崛起的一种实用技术，它由计算机硬件、软件以及各种传感器构成三维信息的虚拟环境，可以真实地模拟现实中能实现的物理上的、功能上的事物和环境[2]。在虚拟现实环境中可以直接与虚拟现实场景中的事物交互，产生身临其境的感受，从而使人在虚拟空间中得到与自然世界同样的感受。该技术的兴起，为科学及工程领域大规模的数据及信息提供了新的描述方法。虚拟现实技术大量应用于建筑设计及其相关领域，该技术提供了“虚拟建筑”这种新型的设计、研究及交流的工具手段[3]。 在虚拟现实的发展过程中总结出虚拟现实系统应具有以下四个特征：（1）多感知性。指除一般计算机所具有的视觉感知外，还有听觉感知、触觉感知、运动感知、甚至还包括味觉、嗅觉、感知等。理想的虚拟现实应该具有一切人所具有的感知功能。（2）存在感。指用户感动作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难辨真假的程度。（3）交互性。指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。（4）自主性。指虚拟环境中物体依据现实世界物理运动定律动作的程度[4]。 虚拟现实技术自诞生以来，其应用一直受到科学界、工程界的重视，并不断取得进展，虚拟现实蕴藏的技术内涵与艺术魅力不断地激发着人们丰富的想象思维和创造的热情。从本质上讲，虚拟现实技术就是一种先进的人机交互技术[5]，其追求的技术目标就是尽量使用户与电脑虚拟环境进行自然式的交互。因此，虚拟现实技术为我们架起了一座人与数字世界沟通的桥梁。 二、虚拟现实技术在数字校园系统的应用解析 目前，数字校园存在有2个定义，并分别带来不同的研究与实践。一种定义是从信息、网络和媒体技术发展角度，数字校园被理解为一个以计算机和网络为平台的、远程教学为主的信息主体；另一个事从因特网、虚拟现实技术、网络虚
大型分布式系统中的缓存架构
大型分布式系统中的缓存架构 本文主要介绍大型分布式系统中缓存的相关理论，常见的缓存组件以及应用场景。 缓存概述 缓存概述 缓存的分类 缓存主要分为四类，如下图：
缓存的分类 CDN 缓存 CDN(Content Delivery Network 内容分发网络)的基本原理是广泛采用各种缓存服务器，将这些缓存服务器分布到用户访问相对集中的地区或网络中。 在用户访问网站时，利用全局负载技术将用户的访问指向距离最近的工作正常的缓存服务器上，由缓存服务器直接响应用户请求。 应用场景：主要缓存静态资源，例如图片，视频。CDN 缓存应用如下图：
未使用 CDN 缓存 使用 CDN 缓存CDN 缓存优点如下图： 优点
反向代理缓存 反向代理位于应用服务器机房，处理所有对 Web 服务器的请求。 如果用户请求的页面在代理服务器上有缓冲的话，代理服务器直接将缓冲内容发送给用户。 如果没有缓冲则先向 Web 服务器发出请求，取回数据，本地缓存后再发送给用户。通过降低向 Web 服务器的请求数，从而降低了 Web 服务器的负载。 应用场景：一般只缓存体积较小静态文件资源，如css、js、图片。 反向代理缓存应用如下图：
反向代理缓存应用图开源实现如下图： 开源实现 本地应用缓存
指的是在应用中的缓存组件，其最大的优点是应用和Cache 是在同一个进程内部，请求缓存非常快速，没有过多的网络开销等。 在单应用不需要集群支持或者集群情况下各节点无需互相通知的场景下使用本地缓存较合适。 同时，它的缺点也是应为缓存跟应用程序耦合，多个应用程序无法直接的共享缓存，各应用或集群的各节点都需要维护自己的单独缓存，对内存是一种浪费。 应用场景：缓存字典等常用数据。 缓存介质如下图所示： 缓存介质 编程直接实现如下图：