基于三维虚拟仿真的智能文件柜管理系统研究设计

摘  要：新一代信息技术如人工智能、传感技术、AR/VR等技术的蓬勃发展，为虚拟现实技术应用打下坚实基础，为了解决传统的纸质文件档案材料过多、存储管理困难、查找麻烦等问题，本文探索虚拟现实技术的利用，自主研发了一套智能文件管理系统，通过探究虚拟现实技术与传统行业有机结合，辅助提升企事业单位文档管理水平及效能。

关键词：虚拟现实  智能文件柜  文件档案  人工智能

Research and design of intelligent filing cabinet management system

based  on 3D virtual simulation

LI Yongzhong

（Guangdong Science and Technology Innovation Monitoring and Research Center， Guangzhou， Guangdong Province， 510033 China）

Abstract： The rapid breakthroughs in multiple fields such as artificial intelligence， sensors，VR/AR and other technologies have developed a firm base for virtual reality applications. In order to solve the problems of excessive traditional paper documents and archives， difficult storage and management， trouble in searching and so on， this paper explores and uses virtual reality technology to independently develop a set of intelligent document management system， By exploring the organic combination of virtual reality technology and traditional industries， it helps to improve the document management level and efficiency of enterprises and institutions.

Key Words： AR/VR; Intelligent filing cabinet; File; AI

1 问题的提出

科技发展带来行业变革，针对政府部门、企事业单位文档形式演绎的多样化，例如，最早的纸质文档转为电子文档、再到数据文档，往往带来新的管理挑战，文档管理不当便会导致文件丢失或者不能及时获取到文件，针对文件管理，和当下的虚拟现实技术，提出了利用虚拟三维空间来解决文件档案多，管理难的问题。

虚拟现实技术则是通过将计算机图形、位置传感及人机交互等技术融合形成三维动态仿真虚拟环境，给人身临其境的视觉感观，该技术的三维可视化交互能力非常强大。而将虚拟现实技术用在电子文档管理中，则是通过综合运用虚实技术、智能AI算法快速精準地找到文档的存放位置，见图1。

2 交互式三维虚拟仿真文件管理系统

根据文档管理难，查询难的问题，基于虚拟现实技术开发的智能文件管理系统，主要功能如下。

2.1 搭建虚拟环境模型平台，创建后台数据储存库

基于3DMax软件对文档储存室进行一比一的还原建模，将模型数据基于Unity平台开发一套交互管理数据系统。

2.2 移动端基于Slam空间算法实时计算，模拟建立空间坐标数学模型

如图3所示，SLAM包括两个主要传感器：激光雷达与轮式里程计。激光雷达的作用主要表现在以下两个方面：一方面，可以为构图算法提供点云数据，当构图算法获取足够的点云数据后，即可构建出以机器人为中心，以雷达射程为半径的局部地图;另一方面，可以通过系统观测模型修正贝叶斯滤波器的预测位姿，提高滤波估计的机器人位姿精度。轮式里程计主要作用则是为SLAM系统提供里程信息。通过轮式里程计运动学模型，将里程信息转化为机器人姿态的变化信息，并将其发送给贝叶斯滤波器，初步计算出预测的姿态。预测精度取决于车轮里程表提供的数据精度，测量精度不足以获得机器人的准确位置和姿态，需要使用系统观测模型来修正预测结果。通过修正和加权求和得到的机器人姿态是目前估计的最佳姿态。当已知最佳姿势时，可以将局部贴图更新为全局贴图。进一步对全球地图进行高斯模糊处理，构建新的观测模型，至此整个SLAM系统形成完整的闭环系统。

2.3 前端混合现实设备Hololens快速帮助精确定位

如图4所示，移动端Hololens需要放资料的时候，去到文件柜附近，扫描文件柜的二维码ID，然后将文件放在文件柜上。通过扫描文件上的二维码ID，确认文件与文件柜之间的距离信息，生成位置关系，并将位置关系传输到后台，后台服务器记录相关信息，后台服务器根据查询需要显示文件柜和文件模型，可以快速准确地从大量文件中定位并找到文件的存储位置。

3 反思与建议

在《智能文件管理系统》实际实践应用中，确实提高了管理员快速登记入库，快速查找出库的管理效率。但在使用过程中，也存在进一步改进完善，提高使用效果的地方。

4 结语

智能文件管理系统经过实践可以有效的提高管理效率，但在实际应用中还是会有很多难点和复杂的环境问题尚需解决，这需要各行各业的信息技术人才共同努力，才会全面提高和推动虚拟现实技术的进步和发展，才能更好地为信息化服务提供更简便的服务。

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基金项目：广东省科技计划项目（项目名称：VR/AR若干关键技术及公共服务平台研发与应用推广;项目编号：2017B010110009）。

作者简介：李永忠（1967—），男，大專，研究方向为科技管理、科技业务信息化管理。