VR技术在信息机房智能综合管理系统的应用研究

江门市新会机电职业技术学校 余夭贵

0.引言

随着信息技术的飞速发展，IT企业中的基础设施不断得到优化和转变，运维部门的主要工作便是保障信息运维，使其能够充分符合相关业务需求，但是在以往传统的人工运维中，受时间与空间上的制约明显。而3D建模与VR技术的搭配而成的智能综合管理系统，能够使这一问题得到良好的解决，实现远程控制与操作，进而使运维效率得到极大的提升。

1.智能综合管理系统

该系统主要包括动环控制、数据采集、资产管理、系统管理、数据统计等功能，属于机房管理系统，具有较强的统一性与集中性。其中，数据采集功能主要是通过各种传感器对机房中的数据信息进行采集，涉及到风量、温度、湿度等多个方面，然后借助服务器端软件的力量，对系统的运行参数进行采集，如内存使用情况、CPU的使用情况、告警信息、硬盘的使用情况等，将采集到的信息经过网络与服务器相连接，并且在3D建模端中对上述数据信息进行更新和优化，使运维人员能够时刻掌握机房当前状态，为运维工作提供极大的便利[1]。

2.3D机房的作用与应用

3D机房是在真实环境的基础上建成的3D建模，各个部位与真实环境十分相似，采用真实数据，以更加简洁、直接的方式展现出来，一旦运维人员发现其中存在异常数据，或者系统中出现告警信息，都能够在实际环境中找到相对应的点，为故障的快速处理提供极大便利。

借助3D动画制作软件的力量，在计算机中建立虚拟机房的模型，然后根据想要展现内容的形状、尺寸等构建模型和场景，按照实际规定的要求假设所建模型的运动轨迹与其他动画参数，并且在模型上使用特定的材质，再将灯光应用其中。最后，利用计算机进行自动运算，形成最终的画面并将实际数据与模型相结合，而运维人员在其他地点，通过使用VR设备便能够对机房中的各个位置的数据与设备运行情况进行监测。

3D机房在实际工作中的应用，能够真实的展示出设备区、数据中心的安装情况，并且将环境中的其他辅助设备进行三维展示，从360°的全方位视角对报警数据、监控数据进行展示。3D机房的应用不但能够发挥出数据中心信息监测与管理的作用，而且还能够为信息化建设提供新的突破口。对3D机房进行研究的主要内容为：一是开发人员按照真实场景构建三维模型；二是借助软件的力量将实际数据与机房模型相结合；三是对相关数据准确性与更新速率进行检测和分析[2]。

3.VR技术简介与VR巡检应用

3.1 VR技术

VR是Virtual Reality的英文缩写，翻译过来是虚拟现实，主要是指通过计算机与传感器技术创造出一种新型的人机交互手段。在VR技术中，集计算机仿真技术、显示技术、图形技术、传感器技术于一身，在信息空间的基础上创建一个虚拟的信息环境，为用户带来身临其境之感，能够与环境之间实现有效的交互与融合，为启发与构思提供便利，因此虚拟技术的关键在于建模与仿真，其主要的特征体现在以下几个方面。

一是交互性：在虚拟与现实环境中，用户能够获取与真实场景一般无二的感受，并且与VR环境中的人物、设备、场景等进行交互，在这过程中，以用户自身为主体，以VR环境中的对象为课题，二者之间在交互作用中是全方面的。

二是构想性：在VR技术中，能够促使用户通过启发和构想产生创造性的活动，这不但能够使用户获得外界的启发，还能够使用户自身的感性与理性认识得到进一步提升，进而形成新的思路与想法。

三是动作性：在VR技术中，用户可以使用现实中的实际动作进行操作，使用户真正的感受到这属于一个真实存在的现实环境。

四是沉浸性：在VR技术中，能够使用户产生进入另一个世界的感觉，并且也能够使其想象在虚拟与现实环境总，自己也属于真实存在的个体，在整个使用的过程中，都能够充分发挥相应的作用，与现实世界十分相似[3]。

3.2 VR巡检

VR巡检功能的实现需要具备三个要素，分别为动作捕捉套件、数字头盔、VR软件，将这三大主要模块相结合后才能够对VR巡检功能进行应用。

（1）动作捕捉，主要是对技术涉及到的各项参数进行测量、物体在物理环境下的定位、物体位置的测定等等，均是通过计算机进行直接处理。将跟踪器设置在运动物体的重要部位，采用Motion capture系统对跟踪器所处区域进行定位，然后利用计算机进行处理后，获得三维空间坐标，当坐标数据被识别以后，人体头部的移动画面将被展现。从原理方面来看，动作捕捉的类型可分为电磁式、声学式、机械式、光学式等多种传感器。

（2）数字头盔，在用户的头部需要佩戴特定的数字头盔，通过两个显示器对准用户的两只眼睛，并且为其展示相应图像，利用计算机对图像进行分别驱动，二者之间存在较小的区别，与人类双眼的视差相类似。

（3）VR软件，该软件的主要作用在于将监测软件、传感器中采集到的数据信息与3D机房建模进行有机结合，进而形成能够在机房中使用的VR技术。

在3D机房建模与实时数据支持的基础上，构建VR场景，利用VR技术对模型进行定义与操纵，并且将其投入到相应的场景当中。同时，与真实的数据信息之间相互结合，使模型功能得到有效的展现，将设备的运行状态也实时的展现出来，进而直观形象的现实出机房内部设备的状态，使运维人员能够打破时间与空间上的制约，实现远程巡检的目的，对机房系统的运行情况进行全方位、精确的检查，对于其中存在的故障问题，也能够在最短的时间内发现，并且明确故障发生的位置，给予相应有效的处理和解决。对于VR巡检机房的应用主要流程为：（1）根据实际需求对VR设备进行调试；（2）将监测软件与传感器所采集的数据输入到系统当中；（3）借助VR软件的力量将数据信息与虚拟机房相结合，以此来模拟出真实的机房场景，为运维人员的巡检工作提供极大便利。

4.VR技术在机房综合管理系统中的应用

以往机房防盗采用的是红外线自动报警系统，如若有物体遮挡住红外线，则会产生一个阴影进而启动报警系统，但是由于报警的信息量太少，范围较为狭窄等，误报的频率较高。而将VR技术应用其中，形成机房综合防盗管理系统以后，则能够有效避免上述问题产生，起到极大的防盗效果。

4.1 人脸图像合成与识别

对于会议室、机房等较为重要的场所，应对特定人员的脸部图像进行检测、跟踪与识别，使报警系统确定服务对象，对人员的情绪、意图等进行分析，并且提取人员的脸部特征，例如，利用人脸图像识别技术对运维管理人员的身份进行管理等。

4.1.1 眼睛模型

在图像识别的基础上对人脸图像进行研究，由于人物的动作、表情、时间、佩带物等因素影响，对人脸认知产生较大的影响，因此关键在于速认，需要以此建立基本的二维人脸模型，通过输入不同人像特征的方式对模型进行修正，并且通过对表情进行的分析，改正模型表情的变化区间，最终经过映射形成一个多样化的面部表情图像，在眼睛方面建立的模型为：

4.1.2 嘴巴模型

嘴巴模型的建立与眼睛模型较为相似，使用两条抛物线的方式，对上唇线进行拟合，再采用另外一条抛物线对下唇线进行拟合，在方程上与眼睛的方程几乎不存在差别[4]。

4.1.3 脸部模型

选择较下的部分作为基准点，也就是三角形的顶点位置，眼球的球心，眼角之间距离、眼角点之间的距离，与X轴和Y轴相平行的位置作直线，与头部外部轮廓相交的位置形成三角顶点，从而构建成一个基本的脸部二维模型。

4.2 手势与物品的识别

4.2.1 手势模型

为了对人的手势、身体动作、表情等进行直观形象的利用，将受众的物品与人的意图进行识别，将手划分为关节与手指段两个部分，而手势上发生的变化则可以通过关节状态与手指段状态的变化进行描述。

4.2.2 手势捕捉

采用摄像仪和摄像机的对视区进行监测，在目标上具有较强的完整性、可靠性与稳定性，并且使用目标边缘信息能够对信息的各项特征进行提取。

4.2.3 手势识别

通过BP网能够对带有特征的信息进行分析，关键在于突显学习自组性，并且构建高阶网络，使不变部分的识别水平得到显著提升。

4.2.4 物品识别

将危险品放置到基本模型当中，然后对人们手中的物品进行识别，如若手中的基本模型与特征信息相符合，例如刀、枪等物品，则需要判断是否需要立即报警处理。

5.结论

综上所述，随着机房中服务器数量的不断增加，对运维工作的开展变得更加严格，需要快速、准确的判断和解决所发生的故障问题，保障机房信息系统的健康平稳运行。对此，需要将3D技术与VR技术相结合，对机房的运行状态进行实时了解，并且打破了时间和地域上的差异，能够进行远程的运维和巡检，使管理效率与水平得到显著的增强。