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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇網絡可視化管理，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：網絡管理；SNMP；網絡拓撲；RESTful
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）34-0099-03
Abstract： With the development of network technology， network equipments have become one of the most important assets in many company. In order to manage the intranet of company and network equipments effectively， this paper presents the visualization network management system based on web.The system takes advantage of the convenience of web system and the universality of SNMP to implement a visualization system that include devices management， network topology management， machine room monitoring， intelligent alarm， repairing management.
Key words： network management； SNMP； network topology； RESTful
隨著網絡的快速發展，網絡設備已成為各單位的重要資產之一，網絡的安全性、可用性嚴重影響著企業單位工作環境，對網絡的使用不當有可能會給單位帶來巨大的損失。網絡設備的管理和故障的快速修復也影響著企事業的競爭力。另一方面，Web技術由于其良好的兼容性，擴展性及便捷性已經逐漸取代C/S架構的技術，成為軟件開發的主流。基于Web的可視化網絡管理系統就是利用了Web技術，構建了集設備管理、網絡拓撲、機房監控、智能報警、故障報修等功能的可視化管理系統。
1 系統需求分析
基于Web的可視化網絡管理系統的用戶角色主要分為四類：系統管理員、資產管理員、網絡運維員、普通員工，其中：
1）系統管理員：主要負責保障系統的正常運行，包括對用戶的權限進行調整，系統參數的設置等功能。
2）資產管理員：主要負責對網絡設備及網絡相關設備進行登記，利用可視化的界面對機房及網絡設備的位置進行維護。
3）普通員工：主要是單位的網絡設備使用者，通過系統申請網絡設備，申請保修網絡設備。
4）網絡運維員：主要負責對設備故障進行檢修，及時發現網絡中的故障，并進行處理。
在對于不同的用戶角色的需求進行分析后，基于Web的可視化網絡管理系統的主要功能如圖1所示。
1）設備管理的主要用戶是資產管理員，主要包括設備的基本信息管理和生命周期管理。基本信息包括了設備的名稱、種類、型號及在網絡中的位置。生命周期管理包括了設備的入庫、分配、使用、維修、報廢的完整生命周期。
2）網絡拓撲管理的主要用戶是網絡運維員，網絡運維員能夠通過Web方式對網絡拓撲進行分層維護，能夠通過Web直觀地展現企業內部的完整網絡拓撲結構。在后期的運維過程中，能夠通過可視化的網絡拓撲結構，快速發現和解決網絡故障和設備故障問題。
3）機房監控的主要用戶是網絡運維員，機房監控主要利用傳感器和攝像頭將機房內的環境數據和實時畫面通過Web的方式展現。及時發現機房內的溫濕度環境變化。
4）智能報警分為閾值報警和發現報警，閾值報警通過對設備及環境設置閾值，當通過傳感器收集的數據超過了閾值的范圍，觸發報警事件。發現報警是通過SNMP協議[1]主動發現網絡中的未知設備進行報警。報警方式分為管理系統彈出、郵件通知、短信通知等。
5）故障保修功能是對設備產生故障后的保修流程管理，主要的使用用戶是普通員工和網絡運維員。普通員工可以對正在使用的網絡及相關設備進行報修申請，網絡運維員接到系統的申請提示后對故障進行排查和檢修，并在系統中記錄維修情況并及時回饋用戶。網絡運維員也可以通過智能報警主動發現設備故障，并發起報修。
6）統管理主要是對系統的基本設置進行維護。為了保證系統正常運行，可以對系統的參數進行設置，設置的內容包括報警短信的網關接口，報警電子郵件的發送地址，發送用戶和密碼，通過SMTP/POP3協議發送和接受電子郵件，傳感器和攝像頭的IP地址配置等。
7）用戶權限的管理是維護系統的用戶及角色信息，針對不同的角色分配不同的權限功能。
2 系統設計
2.1 系統架構設計
基于Web的可視化網絡管理系統采用Tomcat作為應用服務器，MySQL作為數據庫存儲。
系統主要采用B/S的三層架構[2]，JAVA語言編寫，使用RESTful風格[3]的架構方式，將整個系統分為表現層，業務邏輯層，數據訪問層，如圖2所示。
系統還提供RESTful的開放接口提供各類傳感器向系統報送實時數據。
2.1 使用框架
1）RESTEasy：JBoss的一個開源框架，用于構建REST風格的Web服務，本系統中，通過使用RESTEasy框架，為表現層提供統一的REST風格Web服務，通過JSON進行數據交互。同時為傳感器提供標準接口上報實時數據。
2）Hibernate：用Hibernate作為ORM框架，用作數據與實體之間的映射，由于系統主要采用面向對象的設計方法，為了消除面向對象方法與關系型數據庫之間的差異，采用Hibernate作為數據操作的基本框架。
3）jQuery：在展示層使用HTML+CSS+JS的組合方式，jQuery是JS的框架。在網頁形式下提供各種前端特效，使操作更人性化，便捷化。
4）jTopo：jTopo是基于Web的圖形化展示框架，主要用于展示網絡拓撲效果。
3 系統實現及技術
本系統主要使用的技術是利用REST架構與傳感器等進行交互，利用jTopo實現基于Web的網絡拓撲功能。
3.1 RESTful架構
REST即表述性狀態傳遞（英文：Representational State Transfer，簡稱REST）是Roy Fielding博士在2000年他的博士論文中提出來的一種軟件架構風格。它是一種針對網絡應用的設計和開發方式，可以降低開發的復雜性，提高系統的可伸縮性。在REST架構中，沒一個URI都是一種資源的標識，在對系統功能進行實現時，將每個網絡設備都作為一種網絡資源通過唯一的URI進行標識，在利用HTTP的不同的請求方式對資源進行狀態改變。
定義資源標識[4]的規則如下：
http：//IP：PORT/{系統名稱}/{應用名稱}/{設備類型}/{設備ID}
系統名稱為本系統的英文標識，應用名稱針對系統中的不同應用進行標識，設備類型是以小寫英文字母的方式對設備進行枚舉標識，設備ID是系統為每個設備分配的唯一標識。例如，在監控系統中的ID為s001的服務器對應的URI標識為：http：//IP：PORT/system/monitor/server/s001。利用HTTP的不同的請求方式，可對該資源進行狀態改變。不同的請求方式分別是：
1）GET請求：獲取資源，查看資源的信息
2）POST請求：創建資源，新建所需要的資源對象
3）PUT請求：更新資源，對資源信息進行修改
4）DELETE請求：刪除資源，將資源刪除
對資源屬性的說明采用JSON的數據格式，以鍵值對的方式構成，屬性名稱記為PNi，屬性值記為PVi，格式如下：
{PN1：PV1， PN2：PV2，......，PNn：PVn}
以服務器s001為例，當采集到服務器的CPU占用率為34%，內存占用率為27%時，需要將數據更新到系統中時，對http：//IP：PORT/system/monitor/server/s001的URI進行PUT請求，請求的內容大致為：
{cpu：0.34，memory：0.27，......}
3.2 網絡拓撲圖框架jTopo
jTopo（Javascript Topology library）是一款完全基于HTML5 Canvas的關系、拓撲圖形化界面開發工具包。利用jTopo可以構建基于Web的網絡拓撲圖[5]。jTopo分為四層：畫布（Canvas），舞臺（Stage），場景（Scene），對象（Object），畫布是整個繪畫的容器，一個畫布上可以有多個場景，每個場景可以有許多對象，舞臺是畫布中當前展示的場景。
在系統中充分利用了這四層關系對網絡拓撲進行展示，首先在畫布中建立了各個不同的場景，包括機房、機柜、服務器，在進行不同場景切換時展現的內容也不同，在機房場景中展現的是機房整體結構，機柜、空調的位置等，如圖3所示。
在機柜場景中，展示的是機柜內服務器，交換機，路由器等設備的位置，如圖4所示。
利用場景在舞臺上的切換達到各個拓撲圖之間的轉換。
3.3 主要功能界面
網絡拓撲功能可以維護查看各類網絡設備的位置及狀態，對不同的設備可以設置閾值報警，當設備發生異常時網絡拓撲圖中會以紅色標識設備發出告警。
系統提供折現圖，柱狀圖，儀表盤等方式對網絡的實時數據和歷史數據進行展示，效果如圖6，圖7所示：
4 結束語
基于Web的軟件系統是目前軟件開發的主流方式，本文實現了基于Web的可視化網絡管理系統，并在實際應用中獲得了較滿意的效果。在此系統的基礎上，能夠有效地管理各類網絡設備，快速發現網絡及設備故障并解決故障。方便了運維人員對網絡狀況的實時掌握及故障排查。系統中的基于Web方式展示網絡拓撲的技術可以為相關技術人員提供借鑒。
參考文獻：
[1] 劉振山， 徐孟春， 程瑋瑋. 基于SNMP協議的網絡拓撲結構發現[J]. 信息工程大學學報， 2003， 4（4）： 44-46.
[2] 張馳， 羅鐵堅， 王相根. 基于Web的信息可視化系統的設計與實現[J]. 計算機系統應用， 2009（12）： 5-9.
[3] Roy Thomas Fielding.Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures[D]. Ph.D.， Information and Computer Science， UC Irvine， 2000.
了解Gigamon公司的人都知道它針對金融、運營商行業的客戶可以提供網絡流量可視化解決方案。隨著大數據時代的到來，數據量和數據中心網絡的復雜性不斷增加，激發了更多行業用戶對網絡流量智能監控解決方案的需求。在不久前舉行的第三屆中國能源企業信息化大會上，記者見到了Gigamon的亞太區業務拓展總監袁偉鵬，他向記者介紹了Gigamon針對油氣能源部門的全面可視化方案，同時談到了Gigamon獨特的統一可視化矩陣（Unified Visibility Fabric）的優勢。
流量可控
云計算、大數據、虛擬化、移動化的興起，對于數據中心架構尤其是網絡的管理、分析和安全產生了重大影響。用戶對于網絡效率、安全性和可靠性的追求永無止境，而傳統的網絡管理和監控方式則有些捉襟見肘。Gigamon的網絡流量可視化解決方案采用帶外方式，可以在不影響網絡本身性能和可靠性的情況下，對流量進行監控。
網絡流量的提取、分類、優先級劃分等并不容易。傳統的流量監控和分析往往要通過大規模添加新的工具和系統，或者變更以太網交換機的用途，或借助鏡像端口復制流量，以及通過網絡分路器分拆流量等方式實現。上述方式通常只借助一臺交換機或一個分路器的有限過濾功能實現，功能和可視化都受到了限制，而且擴展和管理難度大，成本高。
能不能通過一種可靠的一體化的設計方式，沖破傳統方式在性能、成本和管理方面的局限性，實現對網絡流量的有效監控與管理呢？正是基于這種考慮，Gigamon推出了流量可視化矩陣（Traffic Visibility Fabric），它采用創新的架構，可以全方位實現流量的可視化與控制，提升擴展性和吞吐能力，同時增強網絡的可靠性，提高網絡效率并簡化部署和使用。
統一可視化
在網絡由簡單的、靜態的逐漸向復雜的、動態化的方向發展時，Gigamon流量可視化矩陣的優勢就顯現出來了，它為網絡架構的設計師、管理員提供了全面的流量可視性，在不影響生產網絡的性能和穩定性的情況下，可以對通過物理網和虛擬網的流量進行監控。許多大型企業、數據中心和服務供應商都采用了Gigamon流量可視化矩陣。
在可視化矩陣的基礎上，Gigamon又進一步提出了統一可視化結構的理念，它可以提供跨平臺的流量可視化功能，讓用戶原有的監測工具，可以監測和分析來自物理網絡、虛擬網絡或軟件定義網絡的流量，從而提升網絡流量監控的智能化程度。統一可視化結構的好處顯而易見：具有智能化的全面可視性，可以對遠程站點提供實時、深入的監控；實現集中監控，為多種工具和IT部門提供可視性，從而簡化運作；減少遠程站點的維護人員和監測工具，節省成本。
精確分發與智能過濾
實現統一可視化，需要Gigamon公司的GigaVUE系列、GigaSMART等核心產品。這些產品基于Gigamon的專利技術，可以將網絡流量智能化地傳送至安全、監控或管理系統中。Gigamon可視化矩陣的“心臟”是Flow Mapping（流量映射）和GigaSMART技術。傳統的過濾機制，在入站端口需要匯聚多條源鏈路，并過濾分發，效率低。而采用Flow Mapping，可以確保海量數據的精確挑選分發，僅將特定的流量送往各個監測工具或系統，大幅降低出站流量，從而顯著提高工具的利用率。
GigaSMART就是一個智能的過濾引擎，它可以實現數據包的復制、匯聚、過濾、去重、切片、時間戳等，配合Gigamon的各種型號的網絡監測工具，可以借助去重和源端口標記功能，消除用戶不需要的內容，提高工作效率；利用掩碼功能可以隱藏機密信息，讓金融、醫療等對合規性有特殊要求的行業用戶受益；借助源端口標記和時間戳功能，在接收流量時標記數據的來源和時間信息，可以提高數據的精確度等。
關鍵詞：繼電保護配置 可視化 智能匹配
中圖分類號：TM769 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）10-0235-01
1 背景技術
贛州電網繼電保護配置采用人工表格模式，工作量大，易用性查，保護和調度人員不能方便地查詢或調閱。另一方面，目前也是依賴于保護人員的經驗和記憶來編制保護變更內容。隨著贛州用電需求日益增加，電網越來越復雜，給保護人員和調度員的工作Ю錘大挑戰，對專業知識依賴程度很高，勞動強度大，工作效率低，且容易出現人為疏忽，對電網運行造成薄弱環節，存在安全隱患。國內已有實現繼電保護定值可視化配置和瀏覽功能的平臺型軟件，主要問題是整體平臺功能復雜，人機交互差，且不能跨平臺運行。其次，未見基于判斷電網一次運行方式的保護定值智能匹配、展示、輸出保護變更內容的報道。因此，贛州電網聯合武漢華大鄂電電氣設備有限公司共同設計并開發了繼電保護配置可視化軟件。
2 軟件介紹
2.1 開發環境
贛州電網繼電保護配置可視化軟件開發環境為Windows 2012操作系統，SQL Server 2012數據庫，開發工具為Qt5.6，編譯環境為Windows/Lunix/Unix主流版本操作系統。
2.2 軟件架構
贛州電網繼電保護配置可視化軟件采用模塊化設計思想，包括數據存儲層、業務支撐層和高級應用層三層架構。數據存儲層包括數據庫和文件。數據庫基于動態鏈接庫設計，支持不同型號和版本的數據庫，實現自動建庫和更新，包括靜態庫和仿真庫。文件包括電網模型、保護變更內容模板及歷史版本。業務支撐層包括電網建模、網絡拓撲、專家系統和系統管理。高級應用層包括保護定值配置可視化、保護定值智能匹配與自動輸出。
2.3 運行環境
贛州電網繼電保護配置可視化軟件運行環境為Windows/Lunix/Unix主流版本操作系統，Oracle/SQL Server/MySQL主流版本數據庫。
2.4 主要功能
電網建模實現電網接線圖和臺賬維護功能。網絡拓撲實現電網一次運行方式的準確判斷。專家系統實現保護定值自動匹配規則制定。系統管理實現用戶管理、運行設置。保護定值配置可視化實現基于可視化圖形界面的定值配置與瀏覽。保護定值智能匹配與自動輸出實現人工模擬調整電網一次運行方式、自動判斷并自動匹配定值、以及自動輸出保護變更內容。
2.5 軟件流程
第一步，電網建模，一次接線圖繪制與臺賬錄入，形成電網靜態模型；其次，保護定值可視化配置，基于一次接線圖可視化環境，應用專家系統，錄入保護定值配置方案，形成保護定值圖形專家庫，實現定值可視化配置和圖形化瀏覽；最后，保護定值智能匹配，基于電網靜態模型，人工手動（或自動接駁調度自動化系統獲取實時數據進行網絡拓撲）調整電網運行方式，應用網絡拓撲，實現電網運行方式準確判斷，形成電網仿真模型；基于保護定值圖形專家庫，自動匹配保護定值并在電網仿真模型一次接線圖上顯示，自動輸出保護變更內容，并自動保存案例軟件流程圖見圖1所示。
3 應用分析
贛州電網繼電保護配置可視化軟件自2015年10月投入試運行，已經達到預期目標。繼電保護配置可視化軟件保證了保護人員和調度員保護變更分析和決策的準確性，防范因人為因素造成的安全隱患，提高電網運行安全性和供電可靠性，經濟效益和社會效益明顯。其次，贛州電網繼電保護配置可視化軟件可以顯著提高保化人員和調度員的工作效率，降低勞動強度，同時降低對專業要求，適應電網規模擴大、結構復雜和方式變更頻繁的局面，提高技術管理水平，管理效益顯著。最后，贛州電網繼電保護配置可視化軟件填補目前贛州電網調度自動化EMS系統與調度運行管理OMS系統之間的保護變更智能決策空白，推動行業相關技術發展。
收稿日期：2016-07-29
網絡安全態勢感知是針對網絡安全隱患提出的新型技術，其研究歷史也是由來已久。20世紀90年代，網絡安全態勢感知是由Bass等網絡信息專家首次提出，通過為了深入研究這項技術，借鑒了空中交通監管態勢感知，并其中的理論知識和相關技術運用到網絡網絡安全態勢安全態勢感知體系中，并為其發展創造了良好的開端。進入到21世紀初期，網絡安全態勢感知引入了SILK系統，其作用規模性的監測對網路安全態勢感知。同時，很多網絡信息計算方面的專家對以后網絡安全的發展方向作出了預測，使網絡安全隱患處在了一個可控的范圍內。根據目前我國網絡安全實際情況，關于網絡安全態勢感知體系正做著積極地研究，但其實際應用的普及度還亟待提高。
2網絡安全態勢感知體系結構
（1）體系主要技術
網絡安全態勢感知對網絡安全信息的管理有著很好的效果，其效果的實現是結合了多種網絡網信息安全技術，比如防火墻、殺毒軟件、入侵檢測系統等技術，其作用主要表現在對網絡安全的實時檢測和快速預警。通過實時檢測，網絡安全態勢感知可以對正在運行的網路安全情況進行相應的評估，同時也可以預測網絡以后一定時間的變化趨勢。
（2）體系組成部分
網絡安全態勢感知體系可以劃分成四個部分。第一部分是特征提取，該層的主要作用是通過防火墻、入侵檢測系統、防病毒、流控、日志審計等系統整理并刪選網絡系統中眾多的數據信息，然后從中提取系統所需要的網絡安全態勢信息；第二部分是安全評估，該部分屬于網絡安全態勢感知體系的核心部分，其作用是分析第一部分所提出的信息，然后結合體系中其他網絡安全技術（防火墻、入侵檢測系統等）評估網絡信息安全的運行狀況，給出評估模型、漏洞掃描和威脅評估；第三個部分就是態勢感知，這一部分的作用是識別網絡安全評估的信息和信息源，然后明確雙方之間存在的聯系，同時根據評估的結果形成安全態勢圖，借此來確定網絡安全受威脅的程度，并直觀反映出網絡安全實時狀況和發展趨勢的可能性；最后一部分是預警系統，這個部分是結合安全態勢圖，對網絡運行中可能受到的安全威脅進行快速的預警，方便安全管理人員可以及時的檢查網絡安全的運行狀況，然后通過針對性的處理措施解決網絡安全隱患。
3網絡安全態勢感知關鍵技術
（1）數據挖掘技術
隨著網絡信息技術的成熟，網絡中的信息量也在不斷增多，同時又需要對這些數據進行快速的分析。針對這種問題，數據挖掘技術就應運而生，其目的是在大量的安全態勢信息中找出有價值且能使用的數據模式，以便檢測不確定的攻擊因素和自動創建檢測模型。數據挖掘廣義上理解就是挖掘網絡中眾多的信息，但挖掘出來的信息是人們所需要的，而按照專業人士的解釋，數據挖掘就是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的實際應用數據中發現隱含的、規律的、人們事先未知的，但又有潛在有用的并且最終可理解的信息和知識的非平凡過程。其中提出的信息和知識由可以轉換為概念、模式、規則、規律等形式。在知識的發現中數據挖掘是非常重要的環節，目前這項技術開始逐漸進入到網絡安全領域，并與入侵檢測系統進行了結合，其中運用的分析方法主要包含4種，即關聯分析、聚類分析、分類分析以及序列模式分析。關聯分析的作用是挖掘各種數據存在的某種聯系，就是通過給定的數據，挖掘出支持度和可信度分別大于用戶給定的最小支持度和最小可信的關聯規則。序列模式分析與關聯分析類似，但其分析更多的是數據之間的前后聯系，即使通過給定的數據，找出最大序列，而這個序列必須是用戶指定，且屬于最小支持度。分類分析對集中的數據進行分析和歸類，并根據數據的類別分別設置不同的分析模型，然后再分類其它數據庫的數據或者信息記錄，一般用的比較多的模型主要包括神經網絡模型、貝葉斯分類模型和決策樹模型。聚類分析與分類分析都是屬于數據的分類，但兩者的區別在于前者不需要對類進行提前定義，其分類是不確定的。具體細分下來聚類分析法又包括以密度為基礎的分類、模糊聚類、動態聚類。關聯分析與序列分析大多用在模式的發展以及特征的構建，分類分析與聚類分析大多用在模型構建完成之后的檢測環節。現階段，雖然數據挖掘已應用到網絡安全領域，也具備較好的發展趨勢，但使用過程中還是有一些問題需要解決。比如，獲得數據挖掘需要的數據途徑較少，數據挖掘的信息量過大，效率較低，費時又費力，難以實現實時性。
（2）信息融合技術
信息融合技術也叫做數據融合技術，或者是多傳感器數據融合，它是處理多源數據信息的重要工具和方法，其作用的原理是將各種數據源的數據結合在一起然后再進行形式化的描述。就信息論而言，相比于單源的數據信息，多源數據信息在提供信息量具有更好的優勢。信息融合的概念在很早以前就提出，而由于近些年高級處理技術和高效處理硬件的應用，信息的實時融和逐漸成為網絡信息技術領域研究的新趨勢，其研究的重點就是對海量的多源信息的處理。正是基于這種研究，信息融合技術的理論研究以及實際應用取得顯著的效果。就信息融合的標準而言，美國數據融合專家組成立之初就進行了相應的工作，且創建了數據融合過程的通用模型，也就是JDL模型，該模型是目前數據融合領域常用的概念模型。這個模型主要有四個關于數據融合處理的過程，即目標提取、態勢提取、威脅提取和過程提取。這些過程在劃分上并不是根據事件的處理流程，每個過程也并沒有規定的處理順序，實際應用的時候，這些過程通常是處于并行處理的狀態。目標提取就是利用各種觀測設備，將不同的觀測數據進行收集，然后把這些數據聯合在一起作為描述目標的信息，進而形成目標趨勢，同時顯示該目標的各種屬性，如類型、位置和狀態等。態勢提取就是根據感知態勢圖的結果將目標進行聯系，進而形成態勢評估，或者將目標評估進行聯系。威脅提取就是根據態勢評估的結果，將有可能存在威脅的建立威脅評估，或者將這些結果與已有的威脅進行聯系。過程提取就是明確怎樣增強上述信息融合過程的評估能力，以及怎樣利用傳感器的控制獲得最重要的數據，最后得出最大限度提高網絡安全評估的能力。
（3）信息可視化技術
信息可視化技術就是利用計算機的圖像處理技術，把數據信息變為圖像信息，使其能夠以圖形或者圖像的方式顯示在屏幕上，同時利用交互式技術實現網絡信息的處理。在計算技術不斷發展的條件下，信息可視化的的研究也得到了不斷的開拓。目前信息可視化研究的領域不再局限于科學計算數據的研究，工程數據以及測量數據同樣也實現了信息的可視化。利用信息可視化技術，可以有效地得知隱藏在數據信息中的規律，使網路信息的處理能獲得可靠的依據。就計算機安全而言，目前網絡安全設備在顯示處理信息結果上，只是通過簡單的文字描述或者圖表形式，而其中的關鍵信息常常很難被提取出來。網絡安全態勢感知體系的主要作用就是通過融合和分類多源信息數據，使網絡安全里人員在進行決策和采取措施時能及時和找準切入點。這就需要將態勢感知最后得出的結果用可視化的形式顯示計算機系統中，充分發揮人類視覺中感知和處理圖像的優勢，從而保證網絡的安全狀態能得到有效地監控以及預測。故而，作為網絡安全態勢感知體系的關鍵技術，可視化技術的發展以及實際應用有了顯著的效果，對于網絡安全態勢感知中的攻擊威脅和流量信息發揮重要的作用。同時，可視化技術的主要作用就是將態勢感知的結果以人們便于認識的形式呈現出來，那么就需要考慮到態勢信息的及時性和直觀性，最后顯示的形式不能太過復雜。此外，未來網絡安全態勢感知體系中可視化技術，還需要解決怎樣把具有攻擊威脅的信息與網絡流量信息進行一定的聯系，且為了加強顯示信息的時效性和規模性，還需要制定相關的標準，保證安全態勢的顯示能規范統一。
4金稅工程網絡安全態勢感知模型實例分析
對金稅工程網絡安全需求為牽引，通過數據挖掘深入感知IT資源（采集的要素信息），構建出金稅工程網絡安全態勢感知模型。模型分解可分解為要素信息采集、事件歸一化、事件預處理、態勢評估、業務評估、預警與響應、流程處理、用戶接口（態勢可視化）、歷史數據分析九個部分。
（1）要素信息采集：
信息采集對象包括資產、拓撲、弱點、性能、事件、日志等。
（2）事件歸一化：
對采集上來的各種要素信息進行事件標準化、歸一化、并對原始事件的屬性進行擴展。
（3）事件預處理：
也是對采集上來的各種要素信息進行事件標準化和歸一化處理。事件預處理尤其是指采集具有專項信息采集和處理能力的分布式模塊。
（4）態勢評估：
包括關聯分析、態勢分析、態勢評價，核心是事件關聯分析。關聯分析就是要使用采用數據融合（Da⁃taFusion）技術對多源異構數據從時間、空間、協議等多個方面進行關聯和識別。態勢評估的結果是形成態勢評價報告和網絡綜合態勢圖，借助態勢可視化為管理員提供輔助決策信息，同時為更高階段的業務評估提供輸入。
（5）業務評估：
包括業務風險評估和業務影響評估，還包括業務合規審計。業務風險評估主要采用面向業務的風險評估方法，通過業務的價值、弱點和威脅情況得到量的出業務風險數值；業務影響評估主要分析業務的實際流程，獲知業務中斷帶來的實際影響，從而找到業務對風險的承受程度。
（6）預警與響應：
態勢評估和業務評估的結果都可以送入預警與響應模塊，一方面借助態勢可視化進行預警展示，另一方面，送入流程處理模塊進行流程化響應與安全風險運維。
（7）流程處理：
主要是指按照運維流程進行風險管理的過程。安全管理體系中，該功能是由獨立的運維管理系統擔當。
（8）用戶接口（態勢可視化）：
實現安全態勢的可視化、交互分析、追蹤、下鉆、統計、分布、趨勢，等等，是用戶與系統的交互接口。態勢感知系統的運行需要用戶的主動參與，而不是一個自治系統。
（9）歷史數據分析：
這部分實際上不屬于態勢感知的范疇。我們已經提到，態勢感知是一個動態準實時系統，他偏重于對信息的實時分析和預測。在安全管理系統中，除了具備態勢感知能力，還具備歷史數據挖掘能力。
5結束語
作者：欒奕娜 李蘭東 鞠凱歌 陶化舉 王春蘭 王麗艷 李燦東 單位：黑龍江農業職業技術學院 黑龍江省農科院佳木斯分院
通過接入云端服務器空間可以實現數據的海量存儲，包括從視頻的批量上傳、存儲備份、多碼率轉換、多CDN分發網絡加速、視頻內容制作、視頻內容管理和高清視頻播放等綜合視頻應用（圖略）隨著云計算技術的進一步發展，網民可以通過網絡實現軟、硬件資源的共享，網絡資源的按需索取將成為可能，比如用網盤代替U盤和移動硬盤。只要用戶網速夠用，利用一臺普通電腦就可以通過互聯網索取高配置的虛擬服務器提供的海量空間資源和信息數據。相應地，網絡視頻資源的“按需分配”時代也將到來，比如根據用戶終端類型的不同，服務器端可以提供諸如標清、高清甚至超清的視頻播放服務。農業部門科普視頻網絡發展現狀在媒體技術和網絡技術高速發展的大環境下，黑龍江省農技部門的可視化農業科技推廣進程卻較緩慢。農村網民除通過電視有限的農業頻道獲取科教信息外，只能通過內容繁雜的公共視頻網站查詢信息，這對網絡知識水平普遍不高的農村網民來說，想要快速獲取有用的科技視頻影片并非易事。此外，農技部門大多沒有專門的科教視頻網站，少數能夠播放視頻節目的網站在速度和容量上也很難滿足用戶需求。調研發現，受資金和技術約束，基層農技部門若要建立農業科技推廣視頻網站，需要自主開發或者構建視頻系統，不但開發代價非常大，往往也難以維護。一套視頻、管理、轉碼、播放軟件至少需要十幾萬元，即使采用成熟的技術架構也需要3～6個月開發時間，加之購買帶寬、服務器等硬件設施，總投入需上百萬元。此外，缺乏網絡開發和視頻技術的技術人員團隊更是自建可視化網絡視頻系統的瓶頸。
建立基于云視頻服務的農業科技網絡視頻平臺
借助高校的軟硬件設施和專業技術資源，使開發出通用的農業部門網絡視頻系統接口成為可能。依托高校構建云視頻網絡系統黑龍江農業職業技術學院組建了可視化農業科技推廣平臺開發團隊，團隊由多媒體技術、網絡軟件開發、農技推廣等多學科人員組成，技術和實踐經驗全面，保障了開發研究的順利進行。現代教育技術中心，對可視化農業科技推廣平臺的硬件、網絡模型設計、視頻處理提供設備及技術支撐。網絡信息中心進行系統構建、程序設計、調試和維護。農業推廣專家依據我省各地的實際情況，分析可視化農業科技推廣的實際需求，制定可行性方案。通過整合現代教育技術、網絡技術和軟件技術資源，利用最新視頻云技術，建立了黑龍江農業職業技術學院網絡電視臺，開設了農業專家在線講座、科技視頻點播等欄目，實現了黑龍江農業職業技術學院農業科技推廣可視化［3］。基于此，與富錦市、綏濱農場等多家農業科技部門合作，探討制定了可視化農業科技推廣通用方案(圖略)。通過研究和實踐，建立了可視化農業科技推廣平臺的軟件系統，并根據各地農業部門實情設計了不同的網絡視頻門戶運行模式。現有門戶網站接入云視頻服務平臺近年來，隨著黑龍江省農村地區網絡覆蓋面的擴大和網絡應用知識的不斷普及，在各級政府政策的支持和鼓勵下，從黑龍江省廳農業部門到農場管局，都建立了自己相應的網絡門戶，擁有獨立的網站，以方便對外農業信息和科技資訊，這也給基于云計算技術的網絡視頻的接入提供了平臺。以綏濱農場信息港為例，針對其現有門戶網站，植入了云視頻服務平臺接口，在極短的時間內開辟了科技視頻欄目，并且能夠流暢的運載高清視頻媒體，實現了科技推廣的可視化。不但節約了硬件設施的升級成本，還降低了管理難度。通過嵌入云視頻軟件接口，可以跨越傳統高成本、管理難的視頻網站，搭建低成本易運行的農業科技視頻平臺。農業部門可根據實際需求，在現有網絡設備及技術基礎上，建立可視化農業科技推廣視頻系統，農村網民可以通過該系統隨時隨地獲取視頻信息。搭建云視頻服務網絡電視臺網絡電視臺是3網融合背景下的產物，為電信網、廣播電視網和計算機互聯網的相互滲透、互相兼容，并逐步整合成為全世界統一的信息通信網絡提供了平臺。借助云端服務器高速海量的視頻傳播服務，基層農業部門可以在現有的網絡軟硬件平臺基礎上架構網絡電視臺。通過對云視頻服務器的鏈入，為普陽、牡丹江及軍川等多個農場建立了網絡電視臺。和電視臺一樣，網絡電視臺具有類似的功能和操作，可以提供多個頻道，任意更換節目，客戶瀏覽方便，操作簡單，效果直觀。優于電視臺的是，網絡電視臺是以視聽互動為核心、融網絡特色與電視特色于一體的智能化、多終端的公共服務平臺［4］。網絡電視臺給用戶帶來的是高度集約的媒體資源整合和更加立體高效的內容呈現。借助網絡電視臺，農業科技推廣部門可以充分利用網絡媒介普及廣、效率高的特點，發揮現場培訓、電視和電腦3種信息載體的優勢，系統整合農業科普資源，開展多樣、交互的農業信息服務。
云視頻服務應用展望
隨著我國3網融合步伐的邁進，云視頻服務將在下一代互聯網演進過程中發揮重要作用，尤其會為農村網民帶來更直接的實惠。通過技術改造，寬帶通信網、數字電視網和互聯網的技術功能將趨于一致，業務范圍趨于相同。在未來網絡時代，農村網民不但可以利用電腦上網、看電視、打電話，還可以通過手機和電視上網。基于云計算的網絡視頻共享平臺的實現，農業部門可以通過網絡與農民用戶互聯互通、資源共享，為其提供語音、數據和廣播電視等多種服務，及時為農業生產和經營者提供科技、供求和價格等信息，為農業科技信息服務“最后一公里”提供了新載體。通過對可視化網絡視頻系統的推廣應用，可以進一步推動科普資源的共建共享，發揮網絡知識資源在開展農村科普工作中的積極作用，提升廣大農民、農村科普工作者以及涉農工作人員的科學素質，進而加快廣大農村地區的農業現代化發展進程。
[關鍵詞] 石油勘探；協同；云計算；平臺；遠程；三維；可視化
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 17. 025
[中圖分類號] TP315 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）17- 0041- 03
1 前 言
新疆油田作為中國西部第一個千萬噸級大油田，經歷了50多年的勘探開發，地表地理環境和地下地質條件越來越復雜，勘探開發的難度越來越大，因此必須大力推進信息技術的應用，以信息化、智能化來提升油氣勘探開發的水平和效益。
在此形勢下，新疆油田公司勘探開發研究院于2005年建成了勘探協同環境，利用“網絡存儲+服務器+胖客戶端”的解釋軟件運行模式，實現了多學科、多專業的協同工作，極大地提高了勘探科研人員的工作效率。然而隨著技術的進步和勘探研究大協同需求的出現，利用云計算技術對原有協同環境進行升級已經迫在眉睫。其中，石油勘探研究中所使用的主流專業軟件（如OpenWorks、Geoeast等），都在向著體解釋的方向發展，三維顯示處于越來越重要的位置，如何實現遠程三維可視化，將是協同環境升級為云計算平臺至關重要的一步。
2 技術要求
在云計算平臺的建設規劃中，為了滿足大協同的需求，將所有計算、存儲和網絡資源統一整合到數據中心，利用數據中心的資源開展勘探研究工作，通過網絡把結果傳輸到客戶端，科研人員直接面對的客戶端將不再承擔計算任務。而將后端的硬件資源與前端的客戶端有效連接起來的正是云計算平臺。云計算平臺在整個系統中所處的位置如圖1所示。
而在云計算平臺的眾多功能中，遠程圖形可視化是硬件設備與用戶溝通的橋梁，是與用戶體驗直接相關的部分，其功能的完善與否將直接影響科研人員對云計算平臺的評價，是極其重要的部分。其中二維圖形的遠程可視化技術已經非常成熟，諸如Xmanager之類的遠程桌面軟件已經得到了廣泛應用。而三維圖形的遠程可視化技術也在近年來取得突破。遠程三維可視化技術可以將應用軟件服務器渲染好的圖像（包括二維和三維）經過壓縮后，通過網絡發送給客戶端，客戶端只需將圖像解壓后顯示。但是要將遠程三維可視化技術應用到勘探云計算平臺中，就必須滿足油田勘探研究的需求：
首先，科研人員在使用油田勘探研究專業軟件時，對顯示的色彩和形狀的準確度和清晰度要求非常高，這就要求遠程三維可視化技術需要能夠提供無失真的高清晰度畫面。
其次，由于客戶端通常位于科研人員的辦公室，甚至有可能位于公網上，在圖像傳輸時不能占用太大的網絡帶寬，因此要求遠程三維可視化技術在保證圖形不失真的前提下有優秀的圖形壓縮率，保證科研人員在低帶寬網絡中也能流暢使用。
再次，由于油田勘探研究專業軟件種類較多，而且橫跨Windows平臺和Linux平臺，需要遠程三維可視化技術有足夠出色的兼容性，保證勘探研究中所使用的專業軟件都能通過其。
最后，原有協同環境已經實現了科研數據的共享，在此基礎上，為了進一步加強不同地區科研人員之間的交流和協作，需要實現遠程協同工作，即多名用戶能同時登錄到同一畫面，其中任何一名用戶的操作對其他用戶均可見。
3 遠程三維可視化技術在油田勘探研究中應用的實踐
3.1 實踐準備
目前主流的遠程三維可視化技術有Citrix公司的XenApp，NICE公司的DCV，Halliburton公司的vSite-3D，HP公司的RGS和Schlumberger公司的LiveQuest。只有對這些技術進行充分的研究和測試，深入了解其功能和性能，才能篩選出適合石油勘探研究的遠程三維可視化技術。
經過長時間的研究和測試，根據研究和測試的結果，經過綜合考慮，勘探云計算平臺決定使用XenApp來承擔Windows平臺軟件的遠程三維可視化工作，而由DCV來承擔Linux平臺軟件的遠程三維可視化工作。兩者能夠實現的功能如表1所示。
可以看到，在值得關心的技術指標上，這兩種技術都能滿足要求：
（1）能準確地顯示三維圖形的顏色和形狀。
（2）在帶寬占用方面，公司內部的千兆網都能較輕松地承擔傳輸任務，而在公網上，可以通過調低畫面質量來實現流暢運行（兩種技術均采用差分算法，調低畫面質量只對運動畫面有影響，靜止畫面質量不變）。
（3）在兼容性方面，XenApp不支持Linux平臺軟件，DCV雖然支持兩種平臺，但Windows服務器必須架設在KVM虛擬機上，不僅性能損失較大，而且硬件資源部署的靈活度也較低。使用XenAppWindows平臺軟件，使用DCVLinux平臺軟件可以發揮它們各自的優勢，同時互相彌補各自的不足。
（4）在協作模式上，XenApp只支持管理員與客戶端的協作模式，不過Windows平臺的遠程協作方式很多，可以一定程度地彌補這一不足。而DCV支持各種協作模式。
（5）在定制研發方面，兩者都能提供定制研發服務。
（6）顯卡復用是指一塊顯卡能支持多用戶同時使用需三維渲染的軟件，這項功能能夠提高硬件資源的利用率和部署的靈活度。兩者都支持此項功能。
（7）在服務方式方面，XenApp提供的是SaaS服務，DCV提供的是PaaS服務。相比之下，SaaS服務在系統安全性、使用便利性和用戶接受度上較PaaS服務更有優勢。不過值得注意的是，科研人員在使用Linux平臺的專業軟件時經常需要打開Terminal來組織數據，此時PaaS服務反而具有一定的便利性。
3.2 實際部署
在實際部署中，由于XenApp已經集成了一整套云計算系統，能夠實現云計算系統所需的全部功能，而DCV則僅有遠程三維可視化功能，其他功能均需要自主研發組件來實現，其中包括用戶管理系統、性能監控系統、負載均衡系統和用戶訪問門戶。在研發這些組件時，考慮到研究人員使用的便利性，將XenApp和DCV兩者整合為一個整體，這其中涉及跨平臺的用戶管理和同步、跨平臺的軟件授權管理、負載均衡算法的設計、軟件單點登錄的實現等一系列問題。在攻克了這些問題后，勘探云平臺得以成功，其門戶界面如圖2所示。
可以看到Windows平臺的Discovery、GeoMap與Linux平臺的OpenWorks等軟件在統一的門戶向用戶。用戶點擊軟件圖標后，會根據其所屬平臺自動使用XenApp或DCV來向用戶提供遠程可視化服務，為云計算平臺的建設奠定了基礎。目前該平臺已經成功上線運行，效果良好。用戶通過遠程三維可視化技術使用勘探研究專業軟件如圖3所示。
3.3 實踐中的一些問題
在現階段，石油勘探研究用的專業軟件并不是所有模塊都需要三維顯示，這部分工作并不需要顯卡參與。那么最經濟的做法應該是將軟件在無顯卡的服務器群和有顯卡的服務器群各安裝一份，并分別作為二維應用和三維應用，用戶根據自己當前工作的需求在其中進行選擇。但在實際測試時，用戶無論其實際需求如何，大部分情況下都傾向于選擇三維應用，造成三維應用服務器繁忙而二維應用服務器空閑的現象，并不符合提高硬件資源利用率的初衷。另外給用戶額外的選項也會增加用戶的困擾，使整個云計算平臺的接受度降低。新疆油田勘探公司云計算平臺為了提供更好的用戶體驗，將應用全部部署于有顯卡的服務器群，但這就對負載均衡提出了更高的要求。
理想狀況是，能將CPU計算資源與顯卡計算資源隔離開，形成各自的資源池，當軟件僅使用二維顯示時，由CPU資源池獨立完成用戶請求；而當軟件需要三維顯示時，會調用OpenGL庫，此時將這部分請求轉移到顯卡資源池，兩個資源池合作為用戶提供完整的圖像。這與DCV的工作原理是相似的，其工作原理如圖4所示。
DCV就是將圖形中的二維和三維部分分離，分別交給CPU和顯卡處理，然后在客戶端將兩者融合顯示，而且DCV也提出了遠程渲染服務器的概念，圖形中的三維部分將通過“網絡”傳輸給遠程渲染服務器處理，可以說是云計算的理想架構。但是在實際的DCV產品中，這里的“網絡”只能是KVM虛擬機及其宿主機之間的虛擬網絡，不同的物理服務器之間是無法進行這樣的協作的。而且目前顯卡普遍使用的PCI-e 3.0接口的雙向帶寬高達32GB/s，現有服務器支持的網絡無法承載如此高速的數據傳輸，這種架構必然將造成性能下降。
3.4 展望
隨著技術的進步，特別是網絡技術的快速發展，400G以太網技術的出現將使CPU資源池和顯卡資源池的分離成為可能。當網絡技術和遠程三維可視化技術都支持這樣的分離時，勘探云計算平臺的架構應盡可能地向這一方向轉變。
同時服務器虛擬化技術也在不斷發展，逐漸有虛擬機軟件支持顯卡，而底層硬件虛擬化的好處是顯而易見的，雖然現在勘探云計算平臺底層硬件均未使用虛擬機，但從維護工作量和故障轉移等方面考慮，當支持顯卡的服務器虛擬化技術[1]成熟后，應將其與遠程三維可視化技術結合，更好地為研究人員提供服務。而且Nvidia的VGX顯卡虛擬化技術的出現也預示著顯卡虛擬化時代的到來，雖然石油勘探專業軟件更期望多塊顯卡的整合而非目前的將一塊顯卡拆分，但是顯卡虛擬化技術也為遠程三維可視化技術提供了新的可能。
4 結束語
隨著信息技術的進步和勘探研究大協同需求的出現，云計算技術已經成為油田信息化智能化進一步發展的不二之選，而遠程三維可視化技術在其中扮演著至關重要的角色。在建設勘探云計算平臺的過程中，以大量的研究和測試工作為基礎，在現有的主流遠程三維可視化技術中選擇了XenApp技術和DCV技術作為云計算平臺的核心，收到了良好的效果。但技術進步的腳步不會停歇，遠程三維可視化技術將與網絡技術、虛擬化技術進一步結合[2]，使勘探云計算平臺不斷完善和發展。
主要參考文獻
1電子商務中的信息可視化
本文所指的信息可視化是利用計算機多媒體技術，通過圖形圖像，聲音動畫等形式對商品信息以及信息與信息之間的邏輯關系進行表述。這一過程分為三個步驟，首先系統根據消費者對商品信息的需求進行查詢，其次將查詢結果利用可視化的符號進行表述，最后將結果并通過互聯網進行傳輸給消費者，與消費者進行互動交流。通過此技術可以讓消費者迅速和高效地實現與大型的數據集進行交互處理，使消費者能快速而準確的獲取到自己感興趣的商品信息。可以說電子商務中的信息可視化是將新的技術、新的思想和新方法整合利用，實現商家與消費者之間直觀、高效的信息交流。
2電子商務的發展
電子商務起源于20世紀90年代初的美國、加拿大等國家，是一種嶄新的商業運營模式。最早的電子商務由計算機、互聯網、程序化和標準化的流程以及一系列安全認證的法律體系組成。電子商務的交易主體是商家和消費者，基礎是互聯網，依托于商品和客戶的數據信息，通常通過網銀和第三方支付平臺進行結算。隨著互聯網、信息技術、開發技術以及支付方式等電子商務相關技術的發展，我國的電子商務也日益繁榮。據統計，電子商務興起的幾年中，我國通過電子商務進行銷售的企業網上銷售商品和服務總額為9095億元，占相關企業主營業務收入的比重近2％。全國企業網上采購商品和服務總額達16889億元，占采購總額的比重約8.5％。其中，中小企業積極開展電子商務業務，全國約2％的中小企業開展了電子商務業務，并經常性的通過網絡來辦公。伴隨著基于網絡的數字化服務和產品不斷涌現，這表明面向消費者的電子商務模式日益創新，也就豐富了人民群眾的物質生活和文化生活，高了人們的生活質量。
3商品的信息可視化
一個成功的電子商務系統運行的必須保障和先決條件是要有一個完善的信息管理系統，并以此為平臺，將商家、商品以及消費者的信息以數據的形式存儲在系統中，通過對信息的收集檢索，組織交流等手段加以利用，對數據進行有效的管理。在這里，信息組織是信息資源管理的基礎，是信息管理的關鍵環節。作為一件商品，不能僅僅通過純語言來進行表達，這就要求對商品的相關信息進行可視化處理。在信息可視化處理時，首先要考慮調動消費者的購買欲，其次要將商品的優點清晰、準確、充分的表述出來，以避免不同消費者對文字描述理解的差異。而通過多媒體技術實現商品的可視化，讓消費者在瀏覽商品的時候就像身臨其境一樣，能比較清楚的選擇商品，充分體驗信息可視化的魅力。我們現在看到的淘寶網、拍拍網，京東商城、一號店等電子商務網站，都是運用了商品信息的可視化技術，這也很大程度上迎合了消費者，滿足了消費者的需求，克服了消費者在網絡上購物的的不可操作性。
4交易流程的信息可視化
圖1電子商務的交易流程上述圖1所描述的交易流程，是電子商務中一個經典的購物流程。商家供貨，消費者購買，商品作為紐帶將兩者聯系在一起。近年來，隨著互聯網、信息技術以及支付方式等電子商務相關技術的發展，越來越多的人接受甚者喜歡上了網絡購物，消費者的群體呈現爆炸式的增長。與此同時，也有越來越多的企業開展了電子商務業務，甚至一些個人也通過不同的平臺開展了電子商務業務。這種現象也進一步證明了電子商務存在的合理性和發展的潛力。
5電子商務中信息可視化存在的局限
電子商務中的信息可視化依賴于數據，而數據是能夠符號化并能夠被處理的信息，所以要實現信息的可視化就要對商家、商品以及消費者的信息進行處理，根據信息的屬性和特征將其數據化。簡單的屬性和特征，可以用簡單的數據進行表述，比如字符、數值等。復雜一些的也可以通過將圖形圖像、聲音動畫進行數據化進行表述，但是也是信息與信息之間的復雜關系，并不能通過字符、數值、圖形圖像、聲音動畫進行直觀的表述，這也是信息可視化在現階段的局限性。
6電子商務中信息可視化的發展方向
電子商務是企業和個人進行商業活動發展的必然趨勢，信息管理在企業的組織、計劃、領導和控制環節中更是具有重要的戰略地位，隨著社會的發展，企業的商務活動日趨全球化，消費者的需求也日趨個性化和多元化，全新的商務模式不斷涌現，作為其中最主要的商務模式，電子商務對企業在信息的管理方面提出了更高的要求，聯機分析、數據倉庫、數據挖掘等智能決策工具的應用為企業開展電子商務業務提供了技術支持，而ERP、知識管理等經營理念的引入則更大程度的需要信息可視化的支持。而信息可視化作為電子商務中商家與消費者進行溝通交流最有效的手段，也必將在未來的信息管理理論與實踐發展的基礎上獲得更大的發展。
關鍵詞：可視化 實時監視 通信管理系統
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）11-0085-01
目前通信調控中心可視化平臺基于信息通信管理系統已經實現了對通信系統運行的實時監控、調度、生產運行的各項業務實況的實時展示，作為信息通信系統運行工作的重要支撐手段和展示窗口，可視化平臺的展示內容和技術支撐手段都需要進一步的深化和擴展。作為電力通信指揮管理中心，信息通信調控中心在承擔日常信息通信調度運行監控的同時也承擔展示窗口的工作任務。
1 技術路線
系統主要是采用開放式體系結構，提供開放式環境，采用面向對象的分層建模技術和 SOA技術架構，使系統具有良好的可擴展性。系統架構圖由兩部分構成，即可視化內部系統和外部系統。可視化內部系統前端界面展現通過WPF實現，后端服務為JAVA。內部之間的數據交互，通過SOCKET實現實時數據“推送”交互，通過WebService實現其它實時性要求不高數據請求交互。
主要的外部系統IMS、TMS、IAS通過WebService以及Socket與可視化系統進行數據交互。數據采集由外部系統以WebService推送方式或者內部系統通過綜合數據平臺主動去抓取實現。內部系統與外部系統通過制定統一標準模型，通過數據采集注冊服務實現外部系統可擴展，可配置。
2 系統架構與功能設計
2.1 系統架構
國網淮南供電公司可視化平臺深化應用項目運行環境為：調控中心大廳監控大屏（4*8拼接）、視屏拼接處理器、2臺主備應用服務器、2臺主備數據庫服務器、1臺圖形工作站、2臺內網臺式機。實施用工作終端連接至局域網，能遠程連接到應用服務器和數據庫服務器，可訪問應用服務器的9999/6868/7777/8080端口，可訪問數據庫服務器的1521端口，能夠遠程連接到省公司圖形工作站。應用服務器可訪問數據庫服務器的1521端口。圖形工作站連接至內網可訪問應用服務器的相應端口。
2.2 系統功能設計
為實現公司對信息通信運行的“平臺集中、應用融合、決策智能、安全實用”相關要求，實現公司達到“可靠性更高、業務內涵更廣、響應速度更快、服務質量更優”的信息通信運行特征，強化信息通信調度的戰略決策中心、資源配置中心、管理調控中心的定位，大力推進集團化運作、集約化發展、精益化管理、標準化建設工作，強化對信息通信生產經營管理狀況的在線監測和即時管控。可視化平臺需滿足公司對信息通信系統資源、網絡以及業務系統運行、應用及信息安全的整體可視化監控需求，提升公司日常檢修、運行、運維的工作水平，實現監控數據可視化、調度運行可視化、管理流程可視化、系統控制可視化。建設監控全方位、服務全過程、展示全視角的信息通信可視化平臺，實現信息通信運行“監控自動化、服務流程化、展示互動化”。可視化系統需要實現監控模式和展現模式，監控模式面向運維工作，展現模式體現信息化建設成果，且兩種模式可實現快速切換。根據信息化調度運行管理需要，將監控模式的監控內容分為三級：
一級監控內容：運維工作的重點監控內容，必須保證實時顯示，通過及時告警協助運維人員及時處理問題。
二級監控內容：重要性相對較低的指標可以通過循環顯示的方式進行展示。
三級監控內容：統計類指標不需要實時顯示，必要時產生可視化告警提示。
3 關鍵技術
為了適應界面的變化（多屏，高分辨率），因此應用程序將提供高度的可定制化，界面從粒度上劃分為：業務模塊（監控窗口）、業務主題及業務組件三部分。從使用上分為監控態和設計成立兩部分。
（1）數據注冊，由于需要接入IMS等系統的信息和數據。因此需要將各系統的數據按“指標方式”注冊到系統中。
（2）界面設計，一個監控方案由一個或多個業務主題組成，一個主題單元由三個業務組件組成。
監控方案：模塊是由為適應多屏顯示器而提出的概念，一個業務模塊就是一個覆蓋整個桌面的業務窗口。它是由一個或多個業務主題組成而成的，它是一個業務應用的集合。
業務主題：一個業務主題就是一個業務應用，它是一個由業務組件組成的集合，形成具有特定業務含義的面向一個關注方面的業務主題，由一類可視化展現組件組成的某個應用監控畫面。
業務組件：它是整個組態設計方案中的最小組成單元，它是事先已經開發好的最小業務功能拆分，可以通過自由組合的方式把業務組件通個指定的布局組合一個成為主題。
這三個層面的內容構成一顆“樹”，方便用戶在設計時導航。用戶在設計時只需要把注冊在系統中的業務組件拖到設計界面中，在組件屬性窗口定義組建的相關屬（在界面網格中占行列數目）性即可。業務主題就是由界面布局和業務組件組成的，界面布局以表格形式的進行設計。程序中將已開發好的組件按照分類組成業務組件素材庫，提供給業務主題設計器來使用。界面布局表格支持表格嵌套，可以組合成各種樣式的布局，每個表格的單元格可以放一個業務組件，我們可以從組件素材庫中將組件拖動到界面布局的表格單元格中擺放，從而達到界面設計的目的。設計完成后我們可以保存好形成業務主題庫，提供給業務模塊設計器使用。
4 結語
信息通信系統可視化平臺以信息通信系統運行監控為主體，進行多方數據的融合和關聯，通過設計網絡監控、應用監控、運行監控和機房實況等展示模式，全面直觀反映信息通信系統運行情況和生產經營管理水平。系統通過各種展示模式的快速切換，以多視角、直觀和創新的形式，合理有效的利用各種顯示設備和技術，實現了功能實用、展示專業、靈活擴展的目標，確保了信息通信系統安全穩定運行，提升了信息通信資源統一調度監控和可視化展現技術支撐工具水平。
參考文獻
關鍵字：可視化；網格計算；體繪制；面向網格的可視化
Abstract Scientific visualization is a process which in volves massive data sets and highly intensive computation.With the developments of computer hardware and network technologies, Scientific visualization has transited gradually from the parallel computation to the distributed computation of grid-enabled. Grid favors a new research direction, i.e.，grid-enabled visualization. In this paper , research contents, application， develop- ment trend and research direction of grid-enabled visualization is introduced.
Keywords Visualization；Grid Computing；Volume Rnedering；Grid-enabled Visualization
1．引言
科學計算可視化(Visualization in Scientific Computing，VISC)是20世紀80年代隨著計算機技術的迅速發展而出現的新興技術，其基本思想是“用圖形和圖像來表征科學計算數據”,來發現和理解科學計算過程中各種現象。科學計算可視化作為一種計算和數據密集型應用，往往需要較高的硬件配置，并常常利用并行技術進行加速。［1］隨著計算機硬件和網絡技術獲得長足發展，圖形硬件性能急速提升，科學計算分布范圍不斷拓展，計算規模不斷擴大。網格技術就是在這種條件下產生的一種面向互聯網的分布式計算方式，它是傳統的并行計算和分布式計算在深度和廣度上的拓展。其目的是利用分布在網絡上的存儲和計算資源，通過對它們的動態組合為解決超級計算問題提供支持。雖然網格技術仍在發展之中，但它所提供的資源匯聚、自治協調等功能將使得可視化應用在更廣的范圍內進行數據存儲和計算，更好地與科學計算程序集成，并讓更廣范圍的用戶通過網格以遠程或協作方式使用可視化應用。面向網格的可視化己經成為可視化領域的一個新的研究方向。
2．面向網格的可視化主要研究內容
面向網格的可視化，其含義是受網格支持的可視化，或網格驅動的可視化，指的是利用網格的功能，為并行/分布式可視化提供基礎性支撐。圖1為面向網格的可視化說明示意圖。網格技術支持互聯網范圍的可視化應用，它對于可視化應用的意義有以下幾個方面。［2］［3］
第一，隨著科學計算應用的發展，可視化數據集的存儲量和計算量不斷增大，而網格技術能夠通過動態的資源組織滿足數據存儲和計算的要求，它能提供自治和動態的資源管理，實現數據采集、存儲和計算的分布，因而可以利用更廣范圍內的資源，增強人們理解和使用科學數據的認知能力，擴充海量數據處理的能力，延伸人類科學活動的范圍。
第二，可視化應用的高資源需求性必然限制其可訪問性，近年來，雖然PC處理器和圖形硬件的性能在以驚人的速度成長，但是仍然難以處理較大型數據的繪制，因此，長期以來，大數據量的可視化應用只能運行在高端并行計算機和PC集群上，往往需要遠程使用。隨著互聯網的普及，遠程可視化的空間進一步擴大了。與基于Web的遠程可視化相比，網格提供了一個更為統一的資源共享和使用平臺，在這個平臺上協調各種資源提供遠程可視化服務存在很多新的挑戰，因為需要處理數據、計算和顯示等多種類型的分步。
圖1 面向網格的可視化說明示意圖
第三，作為一種分布式可視化應用，面向網格的可視化應當支持多用戶多任務，多個不同用戶應該可以同時使用系統而互不干擾，同時每個用戶又可以提交多個任務。另外，面向網格的可視化還應該為多用戶間的協同提供支持。協同也是網格的一項重要特征。網格提供虛擬組織支持，這種虛擬組織的概念除表現為資源的虛擬化外，更突出表現為多個用戶之間的協作。
第四，科學計算和可視化都是網格的主要應用對象。可視化通常是科學計算的后續處理步驟，為了更好地對科學計算結果進行可視化和駕馭，需要在可視化流程和科學計算過程之間進行協調和集成。通過這種集成可以更好地獲得反饋并進行控制，提高資源的利用效率，方便問題求解環境的構建。
3．面向網格的可視化的探索及應用
由于科學計算可視化對于科研和生產的重要作用，面向網格的可視化己經成為一個新的研究方向，IEEE Copmuter Graphics & Applications雜志為此在2003年3月出了網格可視化專專輯。美國，歐洲等在面向網格的可視化領域進行了較多研究，這些研究的側重點有所不同。
3．1 基于網格技術支持的并行體繪制的研究應用。如美國愛荷華大學的Knosp等人提出了一個基于網格的體繪制框架［4］，他們使用Globus的資源管理、信息服務和數據傳輸工具支持并行體繪制框架；另外美國德克薩斯大學奧斯汀分校的計算可視化中心(CCV，ccvweb.csres.utexas.edu/ccv/)在己有的遠程并行繪制系統的基礎上使用Globus添加網格支持，在他們的設計中，可視化服務的實現由各個可視化服務器完成，并通過Globus的網格服務向用戶提供可視化服務。
（北京理工大學軟件學院，北京100081）
摘要：在信息時代，網絡交流無論在深度還是在廣度上都顛覆了傳統意義上的交流，成為人們生活的重要組成部分，它不但滿足了人們的內在需要，擴大了人們的社交范圍，而且改變了人們的生活方式。計算機仿真技術作為一門專門利用計算機軟件模擬實際環境進行科學實驗的技術，為促進網絡社會的交流提供了較好的技術基礎。本文通過對計算機仿真技術和網絡虛擬交流平臺的研究，對仿真技術在促進網絡交流方面的技術突破點進行了詳細的介紹。
關鍵詞 ：仿真技術；網絡交流；虛擬；關鍵突破
DOI：10.16083/j.cnki.-1296/G4.2015.02.066
中圖分類號：O245文獻標識碼：A文章編號：1671—1580（2015）02—0151—02
本文受國家科技支撐計劃項目（2012BAH38F01-05）資助。
收稿日期：2014—09—12
作者簡介：張福泉（1975— ），男，福建福州人。北京理工大學軟件學院在讀博士，閩江學院計算機科學系，副教授，研究方向：流媒體智能存取技術，智能化數字表演與仿真技術。
一、虛擬網絡交流的重要平臺及其發展趨勢
隨著網絡技術的發展，人們的交流方式發生了巨大的變化，低效率的傳統交流方式逐漸被網絡交流方式所取代。網絡交流以網絡作為信息的載體，將互聯網作為交流分享的平臺，極大地提升了交流的即時性和效率。
當前，網絡交流平臺主要包括即時通信交流平臺、信息互動平臺、網絡商品交易平臺和在線交流平臺。無論人們在哪一個平臺進行網絡交流，對交流過程的快速、真實、便利的追求都永無止境，這極大地推動了仿真技術等計算機網絡技術的進一步發展，也為仿真技術的發展指明了方向。首先，雖然網絡交流平臺的種類越來越多，網絡交流的方式越來越繁雜，但是，單一的網絡交流平臺無法滿足人們的需要，未來網絡交流平臺不僅能實現“現實人”與“虛擬人”的交流，還將實現“現實人”、“虛擬人”以及“虛擬物”之間的交流。其次，網絡交流平臺畢竟都是虛擬環境下的交流，無法滿足人們相互之間真實的精神情感交流的需要。隨著計算機網絡技術的發展，網絡交流的可視化、智慧化以及無障礙交流必將成為新的發展趨勢，追求虛擬現實世界成為計算機仿真技術的發展方向。
二、可視化仿真技術在虛擬網絡交流中的技術突破
可視化仿真技術指的是將仿真中的數字信息變為直觀的、以圖形圖像形式表示的、隨時間和空間變化的仿真過程呈現的技術手段。可視化仿真技術是仿真領域的重要研究分支，包括了可視化算法、實時繪制、圖像生成、多通道及多視點顯示、人機交互、分布式與并行計算、軟件工程學、效果評估等理論技術以及各行業相關的建模技術，等等。
（一）可視化仿真軟件的智能化、自動化。隨著網絡交流的不斷深化和發展，實體動態、智能視點選取成為可視化軟件的發展潮流。1.實體動態生成。在仿真開始前先在想定仿真節點編制好態勢變化的想定文件，在仿真過程中通過節點的仿真軟件對想定文件進行動態解析，從而實現對不同仿真節點的動態匹配。實體動態生成技術的優點在于將網絡交流的不同需求進行分散化建模，簡化了仿真建模的復雜性。2.視點智能選取。Vega是可視化視點選取使用較為廣泛的工具，帶有靜止、運動模式等多種視點方式，但是，Vega等工具的固定觀看模式無法充分體現復雜系統仿真過程中各個實體、事件、環境、場景、系統的實時運動變化情況，要實現對虛擬環境的實時、動態的視點管理，就需要全局漫游、俯視以及智能眼視點等模式。
（二）可視化仿真建模的三維實體柔性技術。智能視點實現了對具有固定實體的動態實時仿真，對于沒有固定形狀，并且隨著時間和過程不斷變化的實體，例如云、風、煙霧彈等柔性體，則需要采用柔性仿真技術，通過對物體的運動特性、機理以及作用建立起這些柔性體特殊的動力學和運動學模型，進行可視化繪制，實現對柔性體的三維仿真。
（三）可視化仿真實時性和逼真度的技術實現。實時和逼真是虛擬網絡交流追求的兩個重點，在技術進步的基礎上實現兩者的最大突破成為可視化仿真技術不斷進步的動力。在硬件方面，通過提升計算機運行芯片的計算性能和處理模式來實現快速繪制；在軟件方面，借助網絡技術以及網格技術的并行計算、分布式計算，可以逐步優化軟件結構和代碼，減少計算量，從而提升繪制速度。
（四）非視覺物理量的可視化技術。在現實社會中不僅存在看得見、摸得到的實體，還存在不可見的非視覺物理量
（例如磁場、溫度場、水聲場、電場等）
。要實現虛擬社會交流的真實性，非視覺物理量的可視化技術也是非常重要的突破。非視覺物理量可視化仿真的關鍵技術是三維數據場仿真，一般通過兩個途徑來實現：1.對三維數據生成的等值面進行繪制，這是基于面的可視化，主要方法有切片技術、幾何變形曲面法以及網格劃分法等。2.將三維數據投影到計算機，再通過體繪制技術進行繪制，這是基于投影的可視化。
三、虛擬現實技術在促進虛擬網絡交流中的關鍵突破
虛擬現實（VR）技術通過虛擬的“現實人”體驗來表達、獲取信息，集合了多種計算機技術，例如人工智能、控制論、數據庫、計算機圖形學、實時計算技術、人機接口技術、電子傳感技術、機器人、多媒體以及遙現技術，等等，是一種最有效模擬“現實人”在自然環境中視、聽、動等行為的高級人機交互技術。通過VR技術，創造出一個“現實人”可以與虛擬世界進行對話、虛擬世界對“現實人”的行為作出反應的人機交互環境，同時，表現出虛擬世界的自律、臨場感，使得“現實人”具有身臨其境的感覺，這也正是人們在進行虛擬網絡社會交流時所極力追求的體驗。
（一）VR的視覺表現技術。真實感以及圖形圖像實時繪制是實現VR視覺感知的重要手段之一，也是構造虛擬環境的核心，更高、更強的真實感和實時性不但保證了VR系統的沉浸感和交互性，而且也是VR視覺表現技術所追逐的重要目標。圖形圖像繪制是VR視覺表現的基礎，一般可以分為：1.圖形繪制技術，主要研究真實感光照計算、自然景物繪制以及紋理映射等；2.場景繪制技術，包括全光函數、光場計算、同心拼圖、全景拼圖等研究內容；3.圖像與圖像相結合的繪制技術，包括幾何一致性以及光照一致性等方面的內容。
（二）VR的聽覺表現技術。聽覺是人類感知世界的重要信息來源，虛擬社會中的每一個發聲體都是“現實人”感知虛擬社會信息的一個重要來源。事實上，我們在網絡上感知的聲音素材大部分都是數字化音頻，由于不具有空間信息，無法體現虛擬社會聽覺空間的真實感和立體感，而通過描述人的聽覺系統對不同方位聲音的不同頻譜特性（頭部相關傳輸函數：HRTF），例如雙耳時間差、聲級差等，可以建立起虛擬聽覺空間（VAS），其中的聲音定位技術是實現三維逼真音效的關鍵技術。
（三）VR的力/觸覺表現技術。VR通過力/觸覺設備對力/觸覺信息（主要包括碰撞檢測和碰撞響應）進行高效處理，在客戶操作力/觸覺設備時，碰撞檢測算法對“現實人”與虛擬對象的碰撞情況進行檢測，并在發生碰撞后運行碰撞響應策略。
（四）VR的嗅/味覺表現技術。在現實社會，人的嗅覺是由化學刺激產生的，而且氣味間細微的差別都會引發不同人的不同反應，顯然，要對虛擬社會的嗅/味覺進行高仿真，現在還存在一定的困難，這也將成為未來VR技術研究的重要方向，現階段有許多科學家進行了有益的探索。例如：Amoore J.E就曾想用基本的七種氣味來進行合成，但真實度不高。
雖然仿真技術為促進虛擬網絡交流進行了各種關鍵技術的突破，實現了虛擬社會的可視化和可交流，但離現實社會中人與人的真實交往還存在一定的差距，而且虛擬社會中“現實人”、“虛擬人”以及“虛擬物”的相互交流還存在一定的障礙，需要進行進一步的仿真技術研究才能更好地實現。
［
參考文獻］
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［2］王平，陳智剛，郭光全，孫玉振，李益強.基于Vega的爆炸毀傷視景仿真技術研究［J］.爆破器材，2013（4）.
［3］王濤.基于UDK的數字校園虛擬現實引擎關鍵技術的研究［J］.軟件工程師，2014（4）.
【摘 要】可視化（Visualization） 是20世紀80年代后期隨著計算機技術發展而出現的一門技術，融合了認知心理學、圖形學、圖像處理、數據管理、網絡技術等，并和相關的應用科學領域相結合，可廣泛應用于氣象學、流體力學、環境科學、地理信息、電磁學等方面。
【關鍵詞】電網調度自動化；可視化技術
電網調度自動化集成系統可視化的目的是將計算中所產生的數字信息轉變成直觀的以圖形或圖像形式表示的信息，使用戶對仿真計算的對象有形象而全面的了解，并使用戶可以觀察到數值模擬和計算的過程，甚至可以在仿真過程中對象進行交互控制，從而更加有效地處理和分析海量的工程數據，為工程人員提供一個探索和研究物理現象的先進工具，反映客觀世界的本質和內在聯系。
一、電網調度自動化集成系統可視化技術的研究背景
隨著大電網的發展趨勢，同時智能化調度的要求越來越高，監控系統數據多元化 ，使得傳統數據展現手段有所局限，需要將電力系統運行狀態利用可視化技術將系統運行狀態以圖形或圖像方式予以顯示，使系統運行人員更方便、更直觀地了解當前系統的運行狀態，以便其采取的運行控制措施更有效、更有針對性。
電網運行規模向巨型網絡發展，分區電網之間得相互支援、相互補充成為現實和趨勢。精確化數據來源（PMU， IED等）使數據采集種類大大增加。天氣監控，環境監控，地理信息的融入使得電力系統運行成為一門綜合類學科。電網規模的增加使得采集數據的數量和頻度都在急劇增加，需要監視分析的數據量巨大。面對海量的不斷變化的信息，調度員往往對數字并不敏感，同時靜態的數據式表達無法滿足電力系統運行對發展趨勢，變化區域，運動速率和方向觀察和分析需求。電網運行裕度越來越小，為了保障電網安全運行的動態響應能力，對智能調度提出了更高的要求。
二、電網調度自動化集成系統可視化技術的引入意義
可視化核心思想是Show me what I need to see Less is More .采用可視化技術實現對電網的監視，讓調度員在很短的時間內直觀地感受到電網運行的情況和趨勢；提高電網的調度水平，有助于電網調度向“智能化”轉變，減輕調度人員分析壓力，將會給電網的安全穩定運行帶來明顯的社會效益和經濟效益。。智能調度是今后調度自動化的發展方向，而可視化技術是智能調度的重要展現手段，因此具有很強的技術研究和應用意義。
三、電網調度自動化集成系統可視化技術的發展現狀
可視化技術增強了電力系統二維可視化，同時應用三維可視化技術進行運行安全狀態顯示，實現了電網運行數據、潮流監視、設備運行監視的可視化。可視化基本展現方式有電壓云圖展示，利用等高線、等深線、漸變來描述電壓的分布。是用顏色等高線圖（color contour map）來顯示電壓分布，以地理信息系統為基礎，將地理信息與電力系統節點運行數據相結合，生成節點運行數據等高線的可視化方法，從色彩、亮度和飽和度等三個維度對節點電壓高低顯示的顏色選擇進行了展示，從而得到感覺較明晰的直觀效果。
在SCADA系統中，可視化二維展現自動餅圖、潮流跑動、等高線，三維表達方式（OpenGL）有三維棒圖、三維空間轉換、線路潮流跑動展示、線路餅圖展示、線路負載率展示、主變負載率、電壓云圖展示、變壓器負載3D展示、發電機有功無功出力3D展示、發電機功率分布監視、穩定斷面展示、歷史數據反演的可視化展示、穩定斷面的可視化展示、發電功率分布展示。
關鍵詞 可視化旅行日志；SNS；Flash 3D
中圖分類號TP3 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）83-0196-02
0 引言
隨著Web2.0的成熟與發展，各種網絡技術的應用，在知識經濟化、經濟全球化和高度信息化的社會中，社會性網絡服務SNS、Blog、Tag和wiki等逐漸滲透到我們生活的方方面面[1]。SNS的發展，為快生活的現代人帶來了一種全新的溝通方式。
另一方面，隨著3D技術的日益成熟，在電影行業，已逐漸從2D過度到3D。在網絡中，硬件技術的發展，帶寬的提高，3D技術必將在網絡中成熟壯大。據統計全球98%的瀏覽器都內嵌了Flash Player，用戶基本上不用安裝額外的插件，就能享受豐富的用戶體驗，所以Flash已經成為RIA的其中的一個主流實現。
Flash 3D結合了Flash和3D的優勢，迎合了SNS發展的需求，Flash 3D必將在SNS（社交網絡）世界里大展拳腳。
SNS網絡的竄紅，也帶來了另一個商機，Social應用程序。Social 應用程序是一個基于用戶社會交往習慣之上的游戲活動應用，它的特點就是能夠支持單人或多人共同游戲，傳播性強、帶有很強的休閑特征、具備社會性。Social 應用程序不僅僅是消磨時間這么簡單，而是社會化交流和表達方式的直觀體現。
旅游是人們在快節奏生活空隙，放松的一種好方式；日志能記錄你的一切。結合SNS和Flash 3D的特點，提出了開發這款基于SNS與Flash 3D的可視化旅游日志系統。基于SNS與Flash 3D的可視化旅行日志系統，作為一款SNS網站上的應用程序，包括所有社交應用程序的特點：休閑娛樂、多人互動、傳播性強、具有社會性；系統添加Flash 3D內容，提供一種更真實的體驗感覺；它能像普通日志一樣，記錄你的生活，并且提供可視化的展現，更具有實用性。
1 系統框架
2 關鍵技術
2.1 開源庫OpenSocial
2.2 Papervison 3D開源引擎
PaperVision 3D開源引擎與其他3D引擎一樣，包含下面幾個3D場景基礎。場景（Scene）、攝像機（Camera）、觀察口(Viewport)、3D對象、材質（Material）、渲染引擎（Render Engine）[4]。場景是在3D空間中由多組3D對象合成的一個整體，所以在屏幕上看到的場景是將每個可視對象添加進去而形成的。攝像機，它可以把3D空間中一些真實的場景記錄下來，同時攝像機還可以確定并查看場景的點。3D空間的相機不是場景的一部分，也不是可是對象，所以不用把它放入場景中。攝像機如同真實相機一般可以縮放也可以聚焦。3D空間的相機與真實相機相比較，前者作用更為廣泛。例如在3D中，如果對象與相機之間的距離太近或太遠，將會自動刪除防止它被渲染。相機的功能遠不止這些，它還能夠將某些在不可視區域的景象選擇性忽略。上述內容都是根據相機性能的角度來解說的，當對象出現在相機后方后者距離相機過遠的地方，則不需要任何記錄，仔細考慮過這些問題后會發現以上優勢為整個應用程序節省很多計算的空間和資源。觀察口可以視為舞臺上的一個sprite容器，它能夠把存在相機里的記錄對象全部導出。如果把觀察口比喻成相機的一部分，那一定是相機的鏡頭，因為鏡頭是放在3D場景上的窗口。此時如果把窗口雖小，就只能看到3D場景中的一小部分；反之則能多看到一些。這就證明觀察口與現實中的窗口極其相似，它的觀察范圍能夠隨窗口大小的改變而改變，這也影響了我們對看到場景多少的進一步研究。
渲染引擎像一個滾動的相機，渲染引擎開始工作時，機器輸出相機記錄的信息給觀察口， 停止動作時，觀察口不會輸出任何新的信息，僅能看到最后的那張圖像，渲染是計算機中最繁重的任務，它需要重復計算場景內部的對象并輸出信息到觀察口。
3 結論
可視化旅行日志系統前臺提供了用戶圖形化的界面，可以高效的完成應用；系統后臺管理模塊的設計與實現結合了軟件工程理論和關系數據庫的設計理論和方法，綜合應用了各種設計、開發工具，成功的實現了系統后臺管理模塊對整個系統的進行的有效、便捷的管理。
參考文獻
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