論云平臺在虛擬現(xiàn)實互動商業(yè)展示中的應用

吳展雄

（深圳市眼界科技有限公司，廣東 深圳 518088）

隨著互聯(lián)網技術不斷發(fā)展，使得電子商務無論是在應用系統(tǒng)還是發(fā)展模式等各方面均發(fā)生了根源性的改變，這也使得人們逐漸開始意識到傳統(tǒng)的信息資源管理及應用體系已不再適用于當下社會發(fā)展的需求。傳統(tǒng)商務模式逐步開始向電子商務的方向轉換，所以虛擬現(xiàn)實技術因結合計算機圖形、人機交互、人工智能以及多媒體等眾多領域技術而在虛擬現(xiàn)實交互領域占據(jù)了極其重要的地位。雖然該技術是眾多領域先進技術的集合，但又與這些傳統(tǒng)技術之間有著顯著區(qū)別。虛擬現(xiàn)實（VR）產業(yè)爭奪異常激烈。國外Facebook收購Oculus VR、索尼投入Morpheus設備、HTC攜手三星通過開發(fā)VR；國內騰訊等互聯(lián)網巨頭推出整套VR方案，3Glasses、DeePoon大朋頭盔、蜂鏡K1、EMAX眼界等新銳公司迅速布局。虛擬現(xiàn)實（VR）市場需求非常旺盛。當前VR不僅在技術、產品上呈現(xiàn)全方位爆發(fā)態(tài)勢，所以在資本市場也呈現(xiàn)出一股強力投融資表現(xiàn)，一場場新品發(fā)布以及領域一篇篇熱點話題均將VR從小眾群體的興趣愛好逐步推向主流消費市場。因此，利用計算機模擬虛擬世界中的人類活動，但卻能讓人們在活動過程中感受到與現(xiàn)實世界相似甚至相同的真實體驗。

一、虛擬現(xiàn)實技術的特性

虛擬現(xiàn)實技術當下最突出的作用便是能借助人機交互的方式，讓使用者能可在虛擬世界中感受到與現(xiàn)實世界極為接近甚至于獲得比現(xiàn)實更真實的感官知覺。對此，美國科學家Burdea G.和 Philippe Coiffet倆人曾于1993年舉辦的世界電子年會中發(fā)表了一篇與虛擬現(xiàn)實技術相關的名為《irtual Reality System and Applications》的文章，該文章多虛擬現(xiàn)實技術的三大特性予以了大致闡述，分別為沉浸性、交互性以及想象性。

（一）沉浸性

虛擬現(xiàn)實技術之所以會呈現(xiàn)出沉浸性特征，原因便是基于虛擬交互技術所模擬出的現(xiàn)實情境能可讓人產生與現(xiàn)實世界極為接近甚至更加真實的感覺知覺，繼而將令人產生仿佛置身于真實世界之感。

（二）交互性

就虛擬現(xiàn)實技術而言，交互性是最核心的特征及屬性。所謂的人機交互，簡言之也便是人與計算機所生成虛擬世界之間的交流。當然，這樣的交流并非局限于語言，而是可借助視覺、聽力以及肢體動作等多方面途徑來實現(xiàn)。除此之外，利用一些額外的輸入及輸出設備亦能實現(xiàn)與虛擬世界的交互，諸如數(shù)據(jù)手套、頭盔式顯示器等。

（三）想象性

因虛擬世界本身便是由計算機技術所創(chuàng)造，而計算機技術的研發(fā)又憑借的是技術開發(fā)人員自身的想象及創(chuàng)造力。因此可以說，開發(fā)人員的想象力方是虛擬現(xiàn)實技術的開發(fā)源頭，而想象性則左右著虛擬現(xiàn)實技術能可創(chuàng)造出怎樣的虛擬世界。當然，這其中亦可包含人們的各種猜想以及為解決問題而采取的各種思路及方法。

二、云平臺在虛擬現(xiàn)實互動商業(yè)展示中的應用策略

（一）立體虛擬產品展示方法

當前，常見的立體產品虛擬展示方法主要有兩種，分別為基于產品圖像的全景技術以及基于產品圖形的可交互式模型。就上述兩種技術而言，前者主要是針對部分裝飾以及主要功能為收藏的工藝品，而對于上述物品，因消費者所關注的重點通常集中在物品的外觀、造型以及新舊程度之上，故使用技術產品的全景技術，將能讓消費者全方位的觀察到物品全貌，并對其中細節(jié)予以放大和縮小處理，以此帶給他們如身臨其境般的感受。除此之外，因產品的全景照片制作也十分簡單。通常情況下，賣家僅需由多個角度來為產品拍攝多張照片，再利用相關軟件來對所拍攝照片進行合成，最后再上傳至網店即可完成展示的全流程。因此，此模式對C2C模式下的賣家產品展示尤為適宜。

（二）基于產品圖形的可交互式模型技術

由于部分產品主要強調功能，故在展示方面也不能僅是向消費者展示其外觀，而是要讓用戶真切感受到產品的使用效果。對于此類產品，全景技術已然無法滿足其要求。對此則可采用交互式模型來實現(xiàn)。所謂的產品交互式模型，即一種基于三維建模軟件來根據(jù)產品的實際參數(shù)進行建模，而后在專業(yè)軟件的輔助下，將制作好的模型文件添加至交互節(jié)點后，便可將得到的可交互式模型導出，此模型相較于全景照片不僅有著更高的自由度，且消費者在瀏覽該模型時，還能基于制作者設置的交互節(jié)點來對產品予以交互操作。諸如針對可交互式的汽車模型，消費者便可借助交互節(jié)點來實現(xiàn)打開車門等操作。當然，由于交互式模型不僅要求作者需對各類建模軟件十分熟悉，且需了解產品的各項參數(shù)及功能。因此，該模型的制作難度相對較大，故通常也僅適用于產品的制造商。

（三）多用戶使用的數(shù)據(jù)安全問題

盡管云計算可以為用戶提供海量的資源服務，但由于該技術于我國的應用時間尚短，故其發(fā)展速度也較為緩慢，這便使得當下的許多企業(yè)及用戶仍對云計算的使用持觀望態(tài)度。除此之外，導致云計算運用普及程度不高的另一原因還在于數(shù)據(jù)安全問題。雖過往受技術方面的限制使得用戶僅能在本地計算機上管理和存儲數(shù)據(jù)信息，但也因此而使得用戶數(shù)據(jù)信息的安全性較高。但云計算卻是將用戶數(shù)據(jù)存儲在供應商提供了云服務器之上，這便意味著用戶數(shù)據(jù)儲存在一個相對較為開放的空間，而在此空間中，用戶的個人數(shù)據(jù)也便隨時面臨著被他人查看、修改甚至拷貝等風險。以此，要想切實推進云計算的有效發(fā)展，首要之務便是要解決好用戶的數(shù)據(jù)安全問題。

（四）防止用戶的數(shù)據(jù)被他人訪問，保證用戶數(shù)據(jù)存儲空間相互獨立

傳統(tǒng)技術使得用戶用戶僅能在本地計算機上管理和存儲數(shù)據(jù)信息，但也因此而使得用戶數(shù)據(jù)信息的安全性較高。由此可見，用戶保護自身的數(shù)據(jù)信息安全主要是基于本地計算機所擁有的獨立空間。對此，若能以此為出發(fā)點來生成一個虛擬的計算機，再由管理員來決策哪些部分是可共享的資源，而哪些部分需要基于賬號密碼來遠程登錄并使用虛擬機方可提取，以此講課解決多租戶模式下的數(shù)據(jù)安全問題。當然，建立多個虛擬機，除了要為每一個虛擬機分配一定的儲存空間外，訪問權限的設置亦當作為設計人員的考量重點。而要真正保護用戶的數(shù)據(jù)安全，首要之務還是要讓不同用戶的信息數(shù)據(jù)真正獨立起來。

（五）構建產品虛擬現(xiàn)實模型的云設計基礎平臺

由于虛擬機也是安裝在云服務提供商所架構的服務器之上，而用戶在訪問虛擬機時則是借助遠程桌面來實現(xiàn)，這便要求虛擬機必須擁有一個獨立的公網IP。然而，公網IP除了要想網絡運營商申請外，尚需物理網卡的支撐。而若僅是基于服務器，則勢必無法為多個物理網卡配備同一個公網IP，但若虛擬機暴露在公網環(huán)境中，同樣會對用戶的數(shù)據(jù)信息安全帶來各種威脅。不僅如此，若是在局域網內部署平臺，則管理員與用戶將分別使用內網與公網來登錄訪問網絡的管理系統(tǒng)及其內部網，這便使得云設計基礎平臺將面臨公共網訪問局域網的難題。當然，上述問題也并非無法避免，如基于三維可交互式模型，讓用戶能可借助遠程桌面來訪問虛擬機，而用戶所得的虛擬機畫面則是由服務器的CPU運算所得。當然，這也將面臨一大難題，那便是如何實現(xiàn)顯卡調用，但最基本的數(shù)據(jù)信息安全問題將得到有效解決。至于顯卡調用的問題，本文提出的解決方法是以MS虛擬化技術來調用云計算基礎平臺中的物理顯卡，以此賦予虛擬機以圖形運算能力。而當前，經過相關研究與實驗，已然證明了該方法確有其可行性。

（六）專用產品虛擬現(xiàn)實模型設計平臺的定制問題

雖然，虛擬機中安裝的絕大多數(shù)軟件及組件均是供用戶使用，但因虛擬機本身又對用戶的使用權限做出了一定的限制，致使用戶無法管理操作虛擬機，進而也無法全面了解到平臺中到底提供了哪些組件以及具有怎樣的功能。雖然，用戶并非希望能可使用全部的組件及功能，且大多數(shù)軟件對普通用戶而言并無任何一處，但當前的虛擬機卻無法為用戶提供特定的服務來滿足其個性化需求。因此，當前的虛擬機環(huán)境系統(tǒng)定制應務必滿足以下三點要求：一是向用戶展示平臺提供的所有軟件；二是平臺可自主根據(jù)用戶需求來為其生成專門的虛擬現(xiàn)實模型設計憑條，來進一步滿足不同用戶的多燕華需求。三是賦予普通用戶軟件管理權限。當然，該權限僅限于用戶本機對云平臺軟件組件的增、刪、查、改而無權對整個平臺進行修改。

針對專用產品虛擬現(xiàn)實模型平臺的設計，最大的困難便是該如何進行專項定制。針對創(chuàng)建的可執(zhí)行文件通常是由編譯程序直接編譯而成，而不同的編譯器又是由不同的外部編譯程序來進行連接的特點，故若能基于可視化的思路來進行布局，即根據(jù)用戶選擇的組件數(shù)量及類別來生成相應的創(chuàng)建按鈕，而后基于特定的編譯器依照編譯器的工作原理及編譯前的文件類型來生成相應的文件，而后再通過編譯來滿足用戶的個性化需求，以此便可有效解決專用產品虛擬現(xiàn)實模型設計平臺的定制問題。

三、專用產品虛擬現(xiàn)實模型設計平臺的實現(xiàn)

（一）基礎資源

基于微軟的 Hyper-V 技術的虛擬化方案，其基礎配置要求如下：

1.硬件要求

因平臺采用B/S結構，故用戶端僅需一臺接入網絡的終端設備，如計算機、手機、筆記本電腦等。而鑒于諸多功能的實現(xiàn)均是借助系統(tǒng)瀏覽器來實現(xiàn)，故在硬件方面主要是對服務端有諸多要求，而對應用端的要求則相對較低。除此之外，虛擬化功能的開啟除了要依仗服務器的CPU、主板以及支持虛擬化功能的圖形處理卡外，尚需配備高性能的顯卡，以此方能為后續(xù)的應用奠定良好基礎。

2.軟件要求

此研究課題主要是基于微軟的Hyper-v虛擬方案，而針對此軟件的使用，需服務器首先安裝用戶終端操作系統(tǒng)，如windows server 2012 R2 Datacenter等。當然，針對不同類型的設備操作系統(tǒng)，其對應的終端類型亦有所差異。至于客人電腦方面，當前主流的WIN7旗艦版和此前版本以及平板電腦基于NT內核的WIN8皆可。

（二）構建服務器

虛擬化技術在服務器中的具體使用，需要得到服務器角色與功能的支撐，故針對服務器角色及功能的添加當時服務器構建的主要任務。至于所需添加的具體角色及功能，現(xiàn)已windows server 2012 R2 Datacenter為例予以詳盡說明：

1.首先是構建服務器的第一步，選取任務欄中的“服務器管理器”，于此面板中點擊“添加角色與功能”按鈕，在彈出的“添加角色與功能”的向導列表中，將“Hyper-V” 及功能列表中的“遠程服務器管理工具”以及“Hyper-V”管理工具勾中，然后繼續(xù)下一步的安裝。

2.當?shù)谝徊降陌惭b完成后，系統(tǒng)將提示重啟。待重啟計算機后，系統(tǒng)將自動完成余下的安裝工作。此時，在服務器管理器的“工具”一欄中將出現(xiàn)“Hyper-V管理器”的選項，這便意味著我們可以對此選項進行相應的操作。

（三）構建虛擬機

在網絡中不乏大量Hyper-V下創(chuàng)建虛擬機的方法，故本文將不再贅述，而僅是針對虛擬機的創(chuàng)建過程提出以下經驗：

首先是在選擇虛擬機的版本方面，需選擇“第一代”虛擬機，這是因當前的眾多虛擬機版本，唯有一代方支持Remote-FX技術。

其次是Remote FX技術本身對運行環(huán)境有著諸多要求，如僅支持遠程桌面7.1及以上版本，而支持的操作系統(tǒng)則僅限于WIN7、WIN8以及Server2012。鑒于當前，更多用戶仍習慣于使用WIN7系統(tǒng)，故本文已經以WIN7系統(tǒng)為例。

最后則是在完成操作系統(tǒng)的安裝后，需按需設置系統(tǒng)。而最重要的一點便是要將遠程訪問權限設置為許可。具體的操作方式是右鍵點擊“我的電腦”，依次選擇“屬性”、“遠程設置”“遠程桌面”選項，再彈出的下選框中，將“僅允許運行使用網絡級別身份驗證的遠程桌面的計算機連接”的選項勾中，再在“遠程桌面用戶”中，將遠程訪問的用戶及賬戶選擇設置為需要提供密碼。待上述一系列設置完成后，若用戶要想遠程登錄則必須提供用戶名及密碼，反之則無法登錄。同樣，遠程登錄虛擬機亦將受此限制，否則將被駁回請求。

（四）局域網虛擬機反向代理的實現(xiàn)

由于虛擬機是安裝在服務器的局域網之內，而外部網絡訪問又需借助映射端口，故為滿足外部網絡的訪問需求，可借助相關工具來實現(xiàn)端口映射，如“vmnetcfg”等。值得注意的是，在“VMware”安裝完成后，于網絡適配器窗口中將會出現(xiàn)兩張?zhí)摂M網卡，分別為VMnet0與VMnet8，其中，NAT上網方式主要適用于VMnet8，至于虛擬機的端口映射步驟則如下所示：

1.運行VMware安裝目錄下名為“VMnetcfg”的啟動程序。

2.打開虛擬網絡編輯窗口，選中VMnet8再點擊設置NAT。

3.因虛擬機的IP地址不能重復，而其默認值通常為192.168.1.1，故將NAT中的網關IP地址設置為192.168.10.2，并切實之后的虛擬機設置不能重復該IP地址，待設置完成后點擊“添加”。

4.將映射信息填寫到映射端的傳入端口中。所謂的映射信息，即指在外部網絡訪問虛擬機使，其首先將訪問虛擬機所在的服務器，而此時的服務器內部為放任信息通信而會生成相應的地址映射，而在隨后的訪問過程中，此映射將在虛擬機的入口處接受訪問，至于主機端口，也便是外部網絡在訪問服務器時由服務器分配給虛擬機使用的網絡端口，該端口會根據(jù)不同的虛擬機映射除不同的端口號，以此隔離不同訪問用戶的數(shù)據(jù)信息。上文中我們將NAT的網關IP設置為了192.168.10.2，故此虛擬機的網關則可由3開始。而考慮到外部網絡在使用遠程桌面連接服務器時所調用的端口為遠程計算機的3389端口，故虛擬機端口需統(tǒng)一填寫為3389。

5.在做完網絡端口映射工作后，接下來的任務便是要完成虛擬機的網絡配置。具體的配置流程是選中“Hyper-V管理器”的右鍵菜單欄，將“虛擬交換機管理器”中勾選“外部虛擬交換機”選項，而在VMnet8設置為虛擬機的主要運行對象，如此方能讓此前設置的端口映射保持正常工作。

6.選擇虛擬機VM1中的“網絡適配器”將其中的虛擬交換機選項替換為“Hyper-V Switch”，最后點擊確定完成設置。

7.啟動虛擬機再為虛擬機配置相應的IP、子網掩碼、網關以及DNF。若是又多臺虛擬機相連，則需修改IP段的最后一位。待正確完成以上設置后，虛擬機便能正常上網。屆時，外部網絡在登錄遠程桌面時僅需輸入服務器的IP地址便可訪問虛擬機。

（五）基于 Remote FX 的顯卡應用方法實現(xiàn)

應用顯卡需在服務器上添加遠程桌面服務的Remote-FX功能。該功能的主要目的便是要賦予虛擬機以圖形處理能力。而在擁有了圖形處理能力后，虛擬機便可在運行設計軟件以及游戲等程序上，對圖書處理器中的運算功能進行調用，以此滿足用戶的運算需求。至于Remote-FX功能的啟用步驟則如下所示：

一是首先在服務器管理器的“添加角色與服務”選項中勾選“遠程桌面服務”以及“遠程桌面虛擬化主機”，應用后系統(tǒng)將自動啟動安裝功能，而在安裝途中，系統(tǒng)又會提出重啟服務器，待重啟完成后，余下的安裝工作將繼續(xù)進行。

二是由于虛擬機運行需基于特殊的環(huán)境，如“windows 7 SP1 補丁”、“DTLS 支持”以及“遠程桌面協(xié)議 8.0”。而就以上三者而言，因后者需要前者的支持，故安裝需按照相應順序進行，否則將會導致安裝失敗。

三是調出系統(tǒng)運行框，于框內輸入指令“gpedit.msc”將會彈出系統(tǒng)菜單，于“計算機配置”菜單中以此找到“管理模板”、“Windows組建”、“遠程桌面服務”、“遠程桌面繪畫主機”選項。

四是將控制面板中“windows防火墻”中是否允許程序訪問設置為“允許”以及將“遠程桌面Remote-FX”的“專用”及“公用”選項勾中。

五是在Remote FX將物理機上運用高性能顯卡的選項勾中，再將將“Hyper-V”中的GPU設置更改為“物理GPU”。隨后，在GPU下拉菜單中將“將此GPU用于Remote FX”的選擇勾中便可完成顯卡應用設置。

四、專用產品虛擬現(xiàn)實模型設計平臺的應用實例

（一）賣家資格申請實例

就專用產品虛擬現(xiàn)實模型設計平臺的具體應用而言，應是具有賣家資格的商家方能使用專用的產品虛擬現(xiàn)實模擬設計平臺，至于該如何取得賣家資格，具體的方式有兩種。一是通過常規(guī)途徑完成“商家注冊”。而是在“用戶管理”中申請賣家身份，現(xiàn)已visitor用戶為例，若與申請賣家資格則需經歷以下步驟：

一是點擊用戶管理中的“賣家管理”按鈕，于右側窗口的信息欄中點擊“申請為賣家”。此間若有疑問，則可點擊“申請幫助”查看具體流程。

二是根據(jù)要求將申請信息全部填寫完畢后，點擊確認讓資料進入后臺，之后便有后臺管理員負責審核商家的申請資料。至于審核的結果則是由后臺管理員通過發(fā)送站內信的方式告知。當然，若審核通過則無附加內容，反之則會詳細說明審核失敗的原因。

三是通過“賣家資格”審核的商家，其便可使用管理中心中商品添加、商品管理以及訂單管理等功能。而基于以上功能，各大虛擬現(xiàn)設計平臺均大同小異，故于此不再贅述。當然，專用產品的虛擬現(xiàn)實模型設計平臺的重點自然是對產品進行的三維展示模型制作。故為方便商家自行制作，平臺中專門放置了“產品制作方法”的鏈接，商家可自主進行查看與制作。

（二）專用產品虛擬現(xiàn)實模型設計平臺的應用實例

1、獲得賣家資格的商家，網站將會為其分配獨立的虛擬機資源并向其提供獨立的鏈接地址及賬號密碼。而用戶可基于虛擬機的鏈接地址，再鍵入相應賬戶及密碼即可進行連接并可操作平臺內的眾多功能性軟件。

2、針對產品展示模型的制作過程，需要用戶首先定制專用的產品虛擬現(xiàn)實模型設計平臺，而后在該平臺中選擇定制所需組件。

3、針對已選組件，若因商家操作失誤而多選組建，則可直接點擊軟件圖標下方的“刪除”按鈕進行刪除。而若少選，則可點擊取消返回上級菜單進行添加操作。但確認無誤后便可為此程序命名，最終點擊“創(chuàng)建配置文件”便可完成組件選取。

4、在選取完組件后，接下的事項便是要進行專用產品虛擬現(xiàn)實模型的創(chuàng)建。而在完成上述步驟后，用戶桌面將會出現(xiàn)執(zhí)行文件“example.exe”，雙擊運行再依照系統(tǒng)提示進行操作，便可完成專用產品虛擬現(xiàn)實模型的創(chuàng)建。

（三）平臺帶寬占用率測試

由于云計算平臺是為商家與消費者基于網絡而單間的交互式產品展示憑條，故對網絡帶寬的要求也相對較高。且因用戶需通過遠程桌面進行一定的操作，故寬帶的具體情況亦將影響用戶的使用流暢度。與此同時，因雙方在交互過程中，虛擬機還將同步進行文件下載與上傳等活動，故若寬帶要求不達標，則勢必會讓用戶的訪問過程存在明顯的滯后感。

總之，基于云計算平臺所構建三維可交互式模型展示模式，其主要目的當是為了給用戶提供更加的購物體驗。因此，為切實促進以上?的順利達成，則針對三維可交互式模型展示模式的構建，研發(fā)人員可嘗試將更多的先進技術及功能引進其中，以此進一步降低商家的運營成本并提高資源的效率。繼而為云平臺在虛擬現(xiàn)實互動商業(yè)展示中的普及應用創(chuàng)造良好前景。