[发明专利]一种网络化协同虚拟实验控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机系统，尤其是计算机仿真系统，具体地，涉及网络化协同虚拟实验控制系统以及相应的控制方法。

背景技术

目前，办公呈现分散的趋势，例如很多公司允许员工在家办公，简称为SOHO，也有很多公司的员工常年出差在外、自然而然形成远程办公的态势。对于大多数行业而言，往往通过电子邮件就可以解决远程办公、分散办公的问题，但对于特定的项目或者行业而言，电子邮件并不能解决所有办公问题。例如，各实验室需要互相交流实验数据、察看视频，这都不是现有的办公软件所能解决的。

目前，在各高校、科研院所存在一定程度虚拟实验平台。这些虚拟实验平台允许各实验者在网上进行工作，例如通过网络将实验数据传输，或者通过网络来参加实验。但现有的网上虚拟实验平台大多还局限于单人独立操作或多用户异步操作，存在着不能为多用户提供一个实时同步的协作环境的问题。

目前有的技术方案是基于专门工具的，通用性不强，例如：“方利伟，基于Virtools的网上协同虚拟实验系统研究，中国电力教育，2011年第14期；”，也有基于TCP组播通信方式的，不能方便地穿透网络防火墙，开发技术要求高，如“周勇，徐英卓，基于VRML-JAVA的网上协同虚拟实验系统研究，电化教育研究，2006年第5期(总第157期)”，“郑耿忠，基于Web的电路协同虚拟实验室研究及实现，计算机工程与设计，Vol.27(21)，2006年11月”。在后一论文中实验客户端的通用性不好，由应用服务器统一处理客户端的各种访问请求，带有很大的弊端。

针对目前虚拟实验平台的弊端，我们急需建立一种实现网络化协同虚拟实验的方法。教师可以建立一个虚拟实验组，不同地方的用户通过自己的电脑上的浏览器访问同一个虚拟实验组，就能够观看教师对实验的操作。同时，不同学生的操作也能够反映到整个实验场景中，为其他用户共享。

发明内容

针对现有技术中虚拟实验平台单机操作、通讯性不好的缺陷，本发明的目的是提供一种网络化协同虚拟实验控制系统以及网络化协同虚拟实验控制方法。

根据本发明的一个方面，提供一种网络化协同虚拟实验控制系统，包括：

一个或多个实验客户端；

一个或多个实验后台服务器，所述实验客户端通过网络与所述实验后台服务器相连接并通讯；

其特征在于，所述实验后台服务器至少包括：

协同实验模块，其用于将所述实验客户端以及实验后台服务器的数据进行同步；以及

实验计算服务器，其用于对来自所述实验客户端的数据进行处理，并将对所述数据处理后的结果返回给所述实验客户端，从而实现实验客户端的协同工作。

根据本发明的另一个方面，还提供一种在上述网络化协同虚拟实验控制系统中实现网络化协同虚拟实验的控制方法，包括如下步骤：

a.接收来自一个或多个实验客户端的通讯数据；

b.根据所述通讯数据进行冲突校验；

c.若所述通讯数据不存在冲突，则基于所述通讯数据进行计算，并将计算结果作为实验处理结果返回给全部实验客户端；以及

d.若所述通讯数据存在冲突，则选择所述通讯数据中的一个通讯数据作为有效通讯数据，并基于所述有效通讯数据进行计算，并将计算结果作为实验处理结果返回给全部实验客户端。

优选地，所述通讯数据中包括时间指示信息，所述步骤d中的选择所述通讯数据中的一个通讯数据作为有效通讯数据的步骤包括如下步骤：根据所述时间指示信息，选择操作时间最早的一个通讯数据作为所述有效通讯数据。

优选地，所述通讯数据中至少还包括如下数据中的一种或多种：实验操作命令，其通过所述实验命令通道被传输；以及实验数据，其通过所述实验数据通道被传输。

优选地，在所述步骤a之前还包括如下步骤：对全部实验客户端进行时间同步操作。

优选地，在所述步骤a之前还包括如下步骤：创建虚拟实验的操作；以及将一个或多个实验客户端加入所述虚拟实验的操作。

优选地，所述创建虚拟实验的操作包括如下步骤：

-接收创建虚拟实验的请求信息；

-基于所述请求信息创建一虚拟实验；

-广播所述虚拟实验的指示信息。

优选地，在所述广播所述虚拟实验的指示信息步骤之后还包括如下步骤：每个客户端将所述虚拟实验的指示信息加入本地虚拟实验列表。

优选地，所述虚拟实验的指示信息至少包括如下信息中的任一种或任多种：所述虚拟实验的唯一标识；以及，所述虚拟实验的名称。