CN103092626A - 基于Flex和web3D技术的富互联网应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于Flex和web3D技术的富互联网应用方法，该方法提供Flex前台显示模块、Unity3d三维编程模块、Flex与Unity3d通信模块、数据传输模块、数据处理模块、用户注册模块、上传与下载模块和数据保存与检索模块。本发明采用基于上下文感知的富互联网数据传输策略，系统会自动预测用户的下一步行为，利用网络空闲时间传递数据，很好的降低了页面响应时间，提高了用户体验。

Description

基于Flex和web3D技术的富互联网应用方法

技术领域

   本发明专利涉及互联网应用程序开发，特别是基于Flex和web3D技术的富互联网应用方法。

背景技术

现在的网络世界越来越丰富多彩，随着网络带宽的提升以及信息技术的高速发展，网络上的信息量越来越大，特别是面向Web的三维交互技术的出现，需要在网络上传输大量的三维数据，海量的网格数据对计算机的存储能力和网络的传输能力有着更高的要求，传统的传输策略一般是下载后显示，即把要显示的内容预先下载在客户端浏览器上，等待下载完毕后再显示。为了解决以上问题，人们主要提出了缓存和预取两种方案，取得了一定效果。网络缓存技术，其目的就是减少网络中冗余数据的重复传输，使之最小化，将广域传输转为本地或就近访问。网络缓存技术类型可分为四种：代理缓存（Proxy Caching）、适用性网络缓存（Adaptive Web Caching）、推进式缓存（Push Cashing）、活性缓存（Active Caching）。其中代理缓存又包括了：孤立型（Standalone）缓存、透明型（transparent）缓存和反向代理缓存。用户端使用网络缓存，能够有效的减少与远端服务器连接的需求以及由此引发的网络通信量，从而降低骨干网上数据的传输量。而网络数据预取技术，利用WWW访问的空间局部性原理，通过分析用户当前和历史请求，自动预测用户将来可能浏览的页面，在用户正在操作当前页面时将预测得到的内容存入本地，这样用户如果确实要访问这些页面只要从本地高速缓存读取即可，空间局部性原理指web请求队列中不同请求之间的相互关系。对于预先存储的数据进行选择是预取技术的关键，现在比较流行的预取算法主要有六种：

1.     基于访问概率的预取模型，由于用户对Web的访问具有一定的规律，且具有历史性和相对集中的爱好，因此提出了基于组的兴趣和访问行为对未来将要访问的资源进行预测。

2.     基于数据挖掘的预取模型，利用数据挖掘技术挖掘用户的兴趣关联规则，作为对用户即将访问的页面进行预取的依据。

3.     基于Web语义的预取模型，通过提炼用户会话特征，按语义对用户会话进行分类，服务器确定用户会话所属的类别，预送用户可能使用的文档并发送到客户端。

4.     基于网络性能的预取模型，在对Web代理服务器上的业务进行分析和对网络RTT进行测量分析的基础上，对URL的未来访问进行预测。

5.     基于流行度的预取模型，定期地统计网页的访问次数，并选取访问次数较多的网页组成流行页面集。然后根据客户最近发出的请求量的大小，从每个服务器上的流行页面集中预取相当于用户最近发出的请求量的页面放在缓存或直接送给用户。利用Zipf第1定律和第2定律对访问流行度建模，提出了基于Web流行度的预取模型。

6.     基于神经网络的预取模型，采用基于神经网络的预取模型，利用BP或MA等算法进行学习并预测。通过抽取网页超链描述文字信息中的关键词作为神经网络的输入，神经网络输出结果作为预取依据，用户浏览路径页面作为训练样本反馈给神经网络进行学习。

另外，信息的表现形式也趋向多元化。从传统的文字、图片发展到流媒体、在线视频点播再到网页游戏、高速下载。富互联网（RIA）应用作为近几年新兴起的web应用，有着广泛的前景。其具有高度互动性、丰富用户体验以及功能强大的客户端。主要特点有：

1.    在消息确认和格式编排方面提供互动用户界面；

2.    在无刷新页面之下提供快捷的界面响应时间；

3.    提供通用的用户界面特性如拖放式以及在线和离线操作能力；

4.    采用逐步下载来检索内容和数据；

5.    可以充分被广泛采纳的互联网标准；

传统的网页制作技术有多种，成熟的制作软件如微软office组件里的FrontPage，Adobe公司的dreamweaver和Pagemill等等。常用的编程语言主要有asp.net,php，javascript，vbscript等等，都能根据用户的需要创建出形式多样的静态或者动态网页。

但是现有的RIA应用的响应时间还有待提高，而现有的先下载后显示的网络传输策略由于其作用机制，导致用户在访问一些页面资源比较丰富的网页时往往需要较长的等待时间，特别是在Web3D应用程序开发方面, 由于需要处理大量的三维数据，加载的资源比较多并且容量较大，等待的时间将更长，对于系统的响应时间要求会比较高。缓存技术已在网络节点的不同位置得到广泛应用，取得了一定的效果，但是随着网络资源更新频率的增加，缓存的性能改善不再显著。预取技术为提高网络性能带来了新的机遇，同时也遇到了一些新的问题。大多数的预取算法都是将客户端、代理服务器端和服务器端的预取分开进行研究，这样的研究方式并不能解决诸如将预取放在网络的什么位置、在一个给定的网络中应该进行预取的数量和不同位置之间的预取在什么情况下应该协作等问题。

其次，现有的网页制作技术具有显示单一，界面不够友好，不能很好的兼容浏览器的差异，客户端代码可见导致的不安全问题等等。 

发明内容

为克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种基于Flex和web3D技术的富互联网应用方法。

其采用以下方案实现：一种基于Flex和web3D技术的富互联网应用方法，其特征在于包括以下步骤：

S01：提供一Flex前台显示模块，用以呈现用户界面；

S02：提供一Unity3d三维编程模块在unity3d简单的用户界面下，利用javascript或者C#语言构建相应功能的应用程序；

S03：提供一Flex与Unity3d通信模块，该Flex与Unity3d通信模块利用javascript实现；

S04：提供一数据传输模块，该数据传输模块的数据传输策略是基于上下文感知技术实现，该上下文感知是指RIA系统能发现并利用上下文信息进行计算的一种计算模式；

S05：提供一数据处理模块，用以实现前台Flex与后台Java的数据交换，利用BlazeDS技术，前台Flex接受用户的反馈信息，通过RemoteObject控件调用后台java代码，执行相应操作，也能在相应RemoteObject控件的返回结果函数里接收后台java的传值，实现双向通信；   

S06：提供一用户注册模块，用以实现注册功能，利用后台java访问数据库，保存用户账户信息；

S07：提供一上传与下载模块，用以实现用户共享网络资源；

S08：数据保存与检索模块利用数据库保存数据信息，在后台搭建SQL服务器，提供数据检索服务，方便用户快速搜索到感兴趣的内容。

在本发明一实施例中，所述步骤S03的实现方式是：编写两个javascript代码swfobject.js和unityobject.js，分别用来检测处理Flex文件和unity文件；在Flex中利用ExternalInterface.call接口函数调用外部javascript方法，传递变量给javascript，在javascript里传递消息给unity3d里特定名称物体上的相关函数；Unity3d给Flex发送消息是在unity3d里利用Application.ExternalCall接口函数传递消息给javascript，在javascript里传递相应消息给Flex里特定名称的函数，实现Flex与Unity3d的双向通信。

在本发明一实施例中，所述数据传输策略是在获得上下文语义支持的基础上，通过多马尔科夫链模型建立用户行为与上下文的联系，从而预测用户下一步的行为。

在本发明一实施例中，所述计算模式是用不同的传感器对用户的输入和富互联网环境的隐式输入进行感知、检测和获取；所述上下文主要来源包括3个方面：1.识别的用户输入；2.服务器端的隐式输入，包括网络带宽的使用情况和服务器的负载情况；3.其它隐式输入，包括设备特征和上下文日志。

在本发明一实施例中，所述Unity3d支持多平台导出，能直接导出exe文件，作为互联网应用，unity3d会自动封装相关函数接口场景资源，经压缩处理后导出后缀名为.unity3d文件嵌入至网页。

在本发明一实施例中，所述Flex前台显示模块是通过Flex代码经编译后生成相应的SWF文件，在HTML代码里以Object的形式嵌入至网页中显示。

本发明的有益效果：

1.传统的数据传输策略一般为先下载后显示，在传输一些内容较丰富的网页时用户往往需要很长的等待时间，极大地影响了用户体验。本方案采用基于上下文感知的富互联网数据传输策略，系统会自动预测用户的下一步行为，利用网络空闲时间传递数据，很好的降低了页面响应时间，提高了用户体验。

2.传统网站都是平面二维的，且界面布局较死板，本方案采用Flex框架构建，提供丰富的组件调用，并且开发者可以自定义组件，做出自己想要的任何效果，界面表现能力较好，并且网页嵌入逼真的三维场景，用户体验度较高。

3.Flex与Web3d的实时通信，在美观的界面基础上增强了系统的交互性，且响应速度可以满足实际应用的需求。

4．多媒体平台的搭建，整合各种形式的信息，包括文字、图片、音频、视频以及三维场景，构建交互能力强、界面美观好用、页面响应速度快的Web3d系统。

附图说明

图1是本发明面向RIA的上下文感知计算模型示意图。

图2是本发明应用方案系统结构图。

图3是本发明运行方法的步骤流程示意图。

具体实施方式

为了实现上述的目的，本发明的基于Flex和web3D技术的富互联网应用方法提供如下模块，请参见图2：Flex前台显示模块、Unity3d三维编程模块、Flex与Unity3d通信模块、数据传输模块、数据处理模块、用户注册模块、上传与下载模块和数据保存与检索模块。

其中，Flex前台显示模块突出富互联网应用的特点，可以包含文字，图片，音频，视频流媒体，Flash及至三维场景，能够呈现增强更富有交互性和标签的用户界面，Flex代码经编译后生成相应的SWF文件，可在HTML代码里以Object的形式嵌入至网页中显示。利用Flex一流的界面表现能力 ，以新颖酷炫的效果达到用户的需求，解决用户体验困难。

Unity3d三维编程模块在unity3d简单的用户界面下，利用javascript或者C#语言构建相应功能的应用程序。JavaScript是一种脚本语言，是一种解释性语言，不需要进行预编译，其被设计用来向 HTML 页面添加交互行为，通常被直接嵌入 HTML 页面。能让网页更加生动活泼，并且可在所有主要的浏览器中运行，也是目前网页设计中最容易学又最方便的语言。而C#是微软公司发布的一种面向对象的、运行于.NET Framework之上的高级程序设计语言，与COM（组件对象模型）是直接集成的，C#语言的实现提供对于以下软件工程要素的支持：强类型检查、数组维度检查、未初始化的变量引用检测、自动垃圾收集（Garbage Collection，指一种自动内存释放技术）。另外，Unity3d支持多平台导出，可以直接导出exe文件，作为互联网应用，unity3d会自动封装相关函数接口场景资源，经高质量压缩处理后导出后缀名为.unity3d文件嵌入至网页。

Flex与Unity3d通信模块利用javascript实现，首先编写两个javascript代码swfobject.js和unityobject.js，分别用来检测处理Flex文件和unity文件。在Flex中利用ExternalInterface.call接口函数调用外部javascript方法，传递变量给javascript，在javascript里传递消息给unity3d里特定名称物体上的相关函数。Unity给Flex发送消息则类似，在unity里利用Application.ExternalCall接口函数传递消息给javascript，在javascript里传递相应消息给Flex里特定名称的函数，实现Flex与Unity3d的双向通信。

数据传输模块是本方案的关键部分，该数据传输策略基于上下文感知技术，通过感知用户的浏览记录和当前行为，系统可以自动预测用户下一步对数据的需求，并充分利用交互过程中产生的网络空闲时间来传输数据，提高系统的响应性。上下文感知是指RIA系统能发现并有效利用上下文信息（如用户位置，浏览时间，环境参数，用户活动等）进行计算的一种计算模式。

需预先构建上下文感知计算模型，模型图见图1。该计算模型调用不同的传感器对用户的输入和富互联网环境的隐式输入进行感知、检测和获取。这些上下文信息的主要来源包括3个方面：1.经过识别的用户输入，它是用户意图和个性化因素最集中的体现，是用户上下文推理的主要依据；2.服务器端的隐式输入，包括网络带宽的使用情况、服务器的负载情况等；3.其它隐式输入，包括设备特征和上下文日志，所有上下文形成之后都被保存，从这些记录中往往可以提取规律性信息，挖掘出有意义的上下文。上下文形成后发出与高层应用通信的请求，系统则根据上下文信息表示的各个域的值对其进行推理和协调调度，其中上下文的优先级是调度的重要依据，越是重要的上下文信息，其优先级越高。对于优先级相等的上下文信息，则根据其是否抢占性进行调度。上下文的推理和调度是研究数据传输策略，增强用户体验的关键模块。

用户在使用RIA系统过程中，下一步行为与用户的上下文（用户的浏览目的、文化背景、兴趣爱好、行为习惯等）及当前环境状态等因素相关联。本策略在获得上下文语义支持的基础上，通过多马尔科夫链模型建立用户行为与上下文的联系，从而预测用户下一步的行为。本方案把上下文感知计算技术引入面向RIA的系统传输中。具体实施上，在浏览器和服务器之间增加一个上下文感知计算模块，以实现用户操作和服务器响应异步化。用户在操作RIA系统过程中，服务器不再根据用户的输入发出响应，而是在用户发出请求之前，通过传感器获取当前上下文和历史上下文，并根据上下文感知计算模块感知计算的结果，告知服务器将进行数据的预传输，然后利用网络的空闲时间向客户端浏览器发送数据，提高了整体网络带宽的利用率，缩短了用户的等待时间。当用户发送请求后，首先判断该请求所需要的数据是否已经根据上下文感知计算模型的计算结果事先传输到浏览器端，如果已经开始传输并传输完毕，响应时间约等于0，如果已经开始传输但是没有传输完毕，传输时间为传输剩余部分数据所需的时间。如果所请求的数据还没有开始传输，响应时间与传统的Web请求响应时间是一致的。比如用户一开始进入场景1，此时服务器就在后台加载场景2的内容，同时系统对马尔科夫链模型和相关概率分布进行更新，上下文感知计算模块开始预测用户的下一步行为。当用户浏览完场景1内容后，确实点击进入了场景2，此时的加载速度就会比较理想。传统的数据传输策略中，用户等待时间即场景传输时间，而面向RIA的数据传输策略大大减少了用户的等待时间，特别是在Web3d这样比较复杂的场景中，效果更为明显。

数据处理模块实现前台Flex与后台Java的数据交换，利用了BlazeDS技术。BlazeDS是一个基于服务器的Java远程调用（remoting）和Web消息传递（messaging）技术，使得后台的Java应用程序和运行在浏览器上的Flex应用程序能够相互通信。BlazeDS通过使用RemoteObject控件可以轻松实现，而不需要配置像SOAP-compliant网络服务。具体实现上，前台Flex接受用户的反馈信息，通过RemoteObject控件调用后台java代码，执行相应操作，也可以在相应RemoteObject控件的返回结果函数里接收后台java的传值，实现双向通信。

用户注册模块提供像一般网络应用一样的注册功能，利用后台java访问数据库，保存用户账户信息。

上传与下载模块允许用户共享网络资源，并分享资源。后台会针对用户上传文件的类型作相应的处理，比如文件格式的转换，文件体积的压缩等等。

数据保存与检索模块利用数据库保存数据信息，在后台搭建SQL服务器，提供数据检索服务，方便用户快速搜索到感兴趣的内容。

本发明的运行方法的步骤流程如图3所示。通过本发明方法构建的系统，用户能注册登录后，通过上传下载使用资源，方便数据存储和检索等。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。 

Claims (6)

1.一种基于Flex和web3D技术的富互联网应用方法，其特征在于包括以下步骤：

S01：提供一Flex前台显示模块，用以呈现用户界面；

S02：提供一Unity3d三维编程模块在unity3d简单的用户界面下，利用javascript或者C#语言构建相应功能的应用程序；

S03：提供一Flex与Unity3d通信模块，该Flex与Unity3d通信模块利用javascript实现；

S04：提供一数据传输模块，该数据传输模块的数据传输策略是基于上下文感知技术实现，该上下文感知是指RIA系统能发现并利用上下文信息进行计算的一种计算模式；

S05：提供一数据处理模块，用以实现前台Flex与后台Java的数据交换，利用BlazeDS技术，前台Flex接受用户的反馈信息，通过RemoteObject控件调用后台java代码，执行相应操作，也能在相应RemoteObject控件的返回结果函数里接收后台java的传值，实现双向通信；   

S06：提供一用户注册模块，用以实现注册功能，利用后台java访问数据库，保存用户账户信息；

S07：提供一上传与下载模块，用以实现用户共享网络资源；

S08：提供一数据保存与检索模块，用以数据库保存数据信息，在后台搭建SQL服务器，提供数据检索服务，方便用户快速搜索到感兴趣的内容。

2.根据权利要求1所述的基于Flex和web3D技术的富互联网应用方法，其特征在于：所述步骤S03的实现方式是：编写两个javascript代码swfobject.js和unityobject.js，分别用来检测处理Flex文件和unity文件；在Flex中利用ExternalInterface.call接口函数调用外部javascript方法，传递变量给javascript，在javascript里传递消息给unity3d里特定名称物体上的相关函数；Unity3d给Flex发送消息是在unity3d里利用Application.ExternalCall接口函数传递消息给javascript，在javascript里传递相应消息给Flex里特定名称的函数，实现Flex与Unity3d的双向通信。

3.根据权利要求1所述的基于Flex和web3D技术的富互联网应用方法，其特征在于：所述数据传输策略是在获得上下文语义支持的基础上，通过多马尔科夫链模型建立用户行为与上下文的联系，从而预测用户下一步的行为。

4.根据权利要求3所述的基于Flex和web3D技术的富互联网应用方法，其特征在于：所述计算模式是用不同的传感器对用户的输入和富互联网环境的隐式输入进行感知、检测和获取；所述上下文主要来源包括3个方面：1.识别的用户输入；2.服务器端的隐式输入，包括网络带宽的使用情况和服务器的负载情况；3.其它隐式输入，包括设备特征和上下文日志。

5.根据权利要求1所述的基于Flex和web3D技术的富互联网应用方法，其特征在于：所述Unity3d支持多平台导出，能直接导出exe文件，作为互联网应用，unity3d会自动封装相关函数接口场景资源，经压缩处理后导出后缀名为.unity3d文件嵌入至网页。

6.根据权利要求1所述的基于Flex和web3D技术的富互联网应用方法，其特征在于：所述Flex前台显示模块是通过Flex代码经编译后生成相应的SWF文件，在HTML代码里以Object的形式嵌入至网页中显示。

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