基于三維虛擬仿真的智能文件柜管理系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)

摘 ?要：新一代信息技術(shù)如人工智能、傳感技術(shù)、AR/VR等技術(shù)的蓬勃發(fā)展，為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為了解決傳統(tǒng)的紙質(zhì)文件檔案材料過多、存儲(chǔ)管理困難、查找麻煩等問題，本文探索虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的利用，自主研發(fā)了一套智能文件管理系統(tǒng)，通過探究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與傳統(tǒng)行業(yè)有機(jī)結(jié)合，輔助提升企事業(yè)單位文檔管理水平及效能。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)??智能文件柜??文件檔案??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?問題的提出

科技發(fā)展帶來行業(yè)變革，針對(duì)政府部門、企事業(yè)單位文檔形式演繹的多樣化，例如，最早的紙質(zhì)文檔轉(zhuǎn)為電子文檔、再到數(shù)據(jù)文檔，往往帶來新的管理挑戰(zhàn)，文檔管理不當(dāng)便會(huì)導(dǎo)致文件丟失或者不能及時(shí)獲取到文件，針對(duì)文件管理，和當(dāng)下的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，提出了利用虛擬三維空間來解決文件檔案多，管理難的問題。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)則是通過將計(jì)算機(jī)圖形、位置傳感及人機(jī)交互等技術(shù)融合形成三維動(dòng)態(tài)仿真虛擬環(huán)境，給人身臨其境的視覺感觀，該技術(shù)的三維可視化交互能力非常強(qiáng)大。而將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用在電子文檔管理中，則是通過綜合運(yùn)用虛實(shí)技術(shù)、智能AI算法快速精準(zhǔn)地找到文檔的存放位置，見圖1。

2?交互式三維虛擬仿真文件管理系統(tǒng)

根據(jù)文檔管理難，查詢難的問題，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)的智能文件管理系統(tǒng)，主要功能如下。

2.1?搭建虛擬環(huán)境模型平臺(tái)，創(chuàng)建后臺(tái)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存庫(kù)

基于3DMax軟件對(duì)文檔儲(chǔ)存室進(jìn)行一比一的還原建模，將模型數(shù)據(jù)基于Unity平臺(tái)開發(fā)一套交互管理數(shù)據(jù)系統(tǒng)。

2.2?移動(dòng)端基于Slam空間算法實(shí)時(shí)計(jì)算，模擬建立空間坐標(biāo)數(shù)學(xué)模型

如圖3所示，SLAM包括兩個(gè)主要傳感器：激光雷達(dá)與輪式里程計(jì)。激光雷達(dá)的作用主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一方面，可以為構(gòu)圖算法提供點(diǎn)云數(shù)據(jù)，當(dāng)構(gòu)圖算法獲取足夠的點(diǎn)云數(shù)據(jù)后，即可構(gòu)建出以機(jī)器人為中心，以雷達(dá)射程為半徑的局部地圖;另一方面，可以通過系統(tǒng)觀測(cè)模型修正貝葉斯濾波器的預(yù)測(cè)位姿，提高濾波估計(jì)的機(jī)器人位姿精度。輪式里程計(jì)主要作用則是為SLAM系統(tǒng)提供里程信息。通過輪式里程計(jì)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，將里程信息轉(zhuǎn)化為機(jī)器人姿態(tài)的變化信息，并將其發(fā)送給貝葉斯濾波器，初步計(jì)算出預(yù)測(cè)的姿態(tài)。預(yù)測(cè)精度取決于車輪里程表提供的數(shù)據(jù)精度，測(cè)量精度不足以獲得機(jī)器人的準(zhǔn)確位置和姿態(tài)，需要使用系統(tǒng)觀測(cè)模型來修正預(yù)測(cè)結(jié)果。通過修正和加權(quán)求和得到的機(jī)器人姿態(tài)是目前估計(jì)的最佳姿態(tài)。當(dāng)已知最佳姿勢(shì)時(shí)，可以將局部貼圖更新為全局貼圖。進(jìn)一步對(duì)全球地圖進(jìn)行高斯模糊處理，構(gòu)建新的觀測(cè)模型，至此整個(gè)SLAM系統(tǒng)形成完整的閉環(huán)系統(tǒng)。

2.3?前端混合現(xiàn)實(shí)設(shè)備Hololens快速幫助精確定位

如圖4所示，移動(dòng)端Hololens需要放資料的時(shí)候，去到文件柜附近，掃描文件柜的二維碼ID，然后將文件放在文件柜上。通過掃描文件上的二維碼ID，確認(rèn)文件與文件柜之間的距離信息，生成位置關(guān)系，并將位置關(guān)系傳輸?shù)胶笈_(tái)，后臺(tái)服務(wù)器記錄相關(guān)信息，后臺(tái)服務(wù)器根據(jù)查詢需要顯示文件柜和文件模型，可以快速準(zhǔn)確地從大量文件中定位并找到文件的存儲(chǔ)位置。

3 反思與建議

在《智能文件管理系統(tǒng)》實(shí)際實(shí)踐應(yīng)用中，確實(shí)提高了管理員快速登記入庫(kù)，快速查找出庫(kù)的管理效率。但在使用過程中，也存在進(jìn)一步改進(jìn)完善，提高使用效果的地方。

4 結(jié)語

智能文件管理系統(tǒng)經(jīng)過實(shí)踐可以有效的提高管理效率，但在實(shí)際應(yīng)用中還是會(huì)有很多難點(diǎn)和復(fù)雜的環(huán)境問題尚需解決，這需要各行各業(yè)的信息技術(shù)人才共同努力，才會(huì)全面提高和推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，才能更好地為信息化服務(wù)提供更簡(jiǎn)便的服務(wù)。

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基金項(xiàng)目：廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目（項(xiàng)目名稱：VR/AR若干關(guān)鍵技術(shù)及公共服務(wù)平臺(tái)研發(fā)與應(yīng)用推廣;項(xiàng)目編號(hào)：2017B010110009）。

作者簡(jiǎn)介：李永忠（1967—），男，大專，研究方向?yàn)榭萍脊芾怼⒖萍紭I(yè)務(wù)信息化管理。