基于VSL的動(dòng)態(tài)圖示表的實(shí)現(xiàn)

摘 要：復(fù)雜虛擬系統(tǒng)的交互界面，一般由二維的動(dòng)態(tài)圖示框架構(gòu)成。但是用Virtools自帶BB模塊過(guò)于復(fù)雜和繁瑣。本文提出一種基于VSL的混合模式的的解決方案，用簡(jiǎn)單、清晰的流程和更有效的方法，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)圖示表。

關(guān)鍵詞：Virtools；VSL；混合模式；動(dòng)態(tài)圖示表；VSL-BB模塊

中圖分類(lèi)號(hào)：TP751

Virtools是一個(gè)典型的面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)環(huán)境，其編制程序的過(guò)程是基于流程化（Schematic）的編程模式，同時(shí)具有良好的可視的流程化編程的功能。也就是把一部分代碼封裝成一個(gè)模塊，也稱(chēng)為BB模塊，每個(gè)可以單個(gè)獨(dú)立實(shí)現(xiàn)某一特定的功能，把若干個(gè)具備單個(gè)功能的BB模塊依次連接，形成一個(gè)邏輯流程。流程化的優(yōu)點(diǎn)是：邏輯明確、思路清晰，邏輯及流程上的改動(dòng)相對(duì)比較方便；其次，不用編寫(xiě)任何代碼也能實(shí)現(xiàn)程序的功能。

基于Virtools的虛擬現(xiàn)實(shí)中二維按鈕交互功能設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[1]中，閘述了二維按鈕在交互功能在虛擬現(xiàn)實(shí)中的重要性以及實(shí)現(xiàn)方法。在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，特別在圖形界面下，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，鼠標(biāo)進(jìn)行交互為主，因此用Virtools開(kāi)發(fā)的虛擬系統(tǒng)，不管是主界面還是進(jìn)入功能模塊，采用二維按鈕交互，會(huì)取得更佳的交互效果。換言之，用好二維按鈕交互功能，決定了產(chǎn)品界面的優(yōu)與劣。典型的二維交互式主界面由一個(gè)動(dòng)態(tài)圖示表構(gòu)成，《就是要做3D游戲》[2]的第十三章給出了一個(gè)制作動(dòng)態(tài)圖示表的方案并給描述了實(shí)現(xiàn)的整個(gè)過(guò)程，給讀者提供一個(gè)可以借鑒的經(jīng)典的實(shí)例。但是，其實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)圖示表的方法，全程做用Virtools自帶的BB模塊實(shí)現(xiàn)，共用18個(gè)BB模塊實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)圖示表顯示的功能，而程序流程連線(xiàn)隨著模塊數(shù)量的增加而增加，至使程序的邏輯不夠明確而影響程序的易讀性和程序的維護(hù)，凸顯單純使用自帶BB模塊的局限性，換句話(huà)說(shuō)，單一使用自帶BB模塊實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的功能，須用犧牲程序和流程的易讀為代價(jià)。換言之，為實(shí)現(xiàn)某一特殊功能，僅靠Virtools自身的BB還不能滿(mǎn)足需要，這時(shí)需要使用合適的工具（如VSL）編寫(xiě)新的BB模塊以適用于特殊用途。為此，本文提出一種基于VSL的混合模式的解決方案，用簡(jiǎn)單、清晰的流程和更有效的方法，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)圖示表。

1 混合式實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)圖示框架的流程

用Virtools開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的流程中的各個(gè)功能單元，一般可通過(guò)三種途徑實(shí)現(xiàn)，即用BB模塊實(shí)現(xiàn)、在可視化環(huán)境下實(shí)現(xiàn)或編寫(xiě)VSL程序?qū)崿F(xiàn)。三種方法各有優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，因此，項(xiàng)目流程的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，根據(jù)不同的情況，采用三種方法的組合形式實(shí)現(xiàn)單功能單元，可提高程序的易讀性，使程序的邏輯更加清晰，便于程序的修改與維護(hù)。

基于VSL混合模式的解決方案，就是在解決問(wèn)題時(shí)，采用多種方式的組合而非單一的用Virtools自帶BB模塊的組合方法，換言之，用可視化環(huán)境、自編VSL-BB模塊或Virtools自帶模塊，分別實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能單元，形成一個(gè)混合模式，至于各功能單元用什么方式，視具體情況而定。以下是上述這種混合模式實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)圖示表的流程。

基于VSL混合式方式實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)圖示框架，可分為以下三個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)。

模塊一：創(chuàng)建2Dframe序列并依次命名。

模塊二：創(chuàng)建列數(shù)=1的數(shù)據(jù)表array，

與2Dframe序列號(hào)進(jìn)行以字符串形式的鏈接。

模塊三：確定行數(shù)（row）和列數(shù)（column）、縱向和橫向偏移量（Offset）；

遍歷array的記錄；

設(shè)置框架與2Dframe序列的父子關(guān)系；

計(jì)算每個(gè)2Dframe的二維坐標(biāo)并根據(jù)坐標(biāo)值定位。

其中，1至2模塊均在可視化環(huán)境完成，由于Virtools的可視化程度很高，結(jié)果即時(shí)在視化環(huán)境的schematic窗口上展現(xiàn)，因此，模塊1至2模塊的實(shí)現(xiàn)過(guò)程容易、簡(jiǎn)單，過(guò)程一目了然。第3模塊通過(guò)編寫(xiě)VSL-BB模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)2Dframe序列的相對(duì)二維坐標(biāo)的定位。

2 VSL函數(shù)和VSL-BB模塊的實(shí)現(xiàn)

2.1 VSL的GetElementObject和Cast函數(shù)

VSL-BB模塊的實(shí)現(xiàn)，需要調(diào)用GetElementObject和Cast函數(shù)。

首先，GetElementObject是數(shù)據(jù)表對(duì)象Array的函數(shù)。

調(diào)用格式：Array.GetElementObject（int x，int y），其中，x，y分別對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表的行標(biāo)和列標(biāo)，函數(shù)返回值是數(shù)據(jù)表Array第x行、第y列單元格所存放的內(nèi)容，通常是字符串，Array第y列的域的數(shù)據(jù)類(lèi)型為parament。

由于Array存放的數(shù)據(jù)并不是物件本身，而是與物件建立了一一映射的字符串（物件的名字），因此，Array.GetElementObject（）的返回值是字符串并不是物件，VSL要對(duì)字符串所映射的物件進(jìn)行操作，須用對(duì)象Object的函數(shù)Cast進(jìn)行轉(zhuǎn)換并賦予臨時(shí)變量，通過(guò)對(duì)臨時(shí)變量的操作實(shí)現(xiàn)在物件的操作。

Cast的調(diào)用格式形如：Object.Cast（String temp）。

對(duì)GetElementObject和Cast函數(shù)，可用復(fù)合的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)函數(shù)的調(diào)用，本文中的VSL-BB模塊，是實(shí)現(xiàn)對(duì)2DFrame具體操作，因此，其調(diào)用格式為：

temp=Entity2D.Cast（MyArray.GetElementObject（x，y））；其中temp為Entity2D類(lèi)型變量。

2.2 VSL-BB模塊的實(shí)現(xiàn)

模塊的主要功能是對(duì)2Dframe物件序列（2DButton0～8）的相對(duì)定位，其中參考體為框架的裝飾圖像。根據(jù)框架裝飾圖像、2Dframe物件的大?。?Dframe的長(zhǎng)與寬都是48）以及經(jīng)驗(yàn)，做如下的初值設(shè)置：

row=3；column=3；Offset=19；interval=5；

按以下公式計(jì)算第i個(gè)2DButtoni（i=0，1，2，…，8）的坐標(biāo)：

主要的程序段如下：

for （row=0；row<3；row++）

for （column=0；column<3；column++）

{

temp=Entity2D.Cast（MyArray.GetElementObject（x，y））；

temp.x=xi；

temp.y=yi；

}

……

3 實(shí)驗(yàn)及測(cè)試結(jié)果

準(zhǔn)備：首先將框架裝飾圖像導(dǎo)入當(dāng)前場(chǎng)景；在可視化環(huán)境（LayOut窗口）下，建立一個(gè)2DButton0，復(fù)制8個(gè)，名字依次為2DButton1～8，共9個(gè)，創(chuàng)建只有一列的數(shù)據(jù)表Array，其中，域的數(shù)據(jù)類(lèi)型設(shè)置為paratmenter，添加9個(gè)行，依次將9個(gè)行的數(shù)據(jù)設(shè)置為字符串2DButton0～8并與2DButton0～8進(jìn)行以字符串形式的鏈接，將字符串2DButton0～8與物件2DButton0～8建立一一映射關(guān)系。

打開(kāi)Schematic窗口，添加VSL-BB模塊并打開(kāi)VSL編輯窗，此時(shí)，在其右側(cè)（可視化環(huán)境）的input添加row、column、初始變量并設(shè)置相應(yīng)的初值。在VSL代碼編輯區(qū)域輸入程序代碼（見(jiàn)2.2），通過(guò)編譯并運(yùn)行，得到如圖所示的結(jié)果。

過(guò)程在兩個(gè)窗口中完成，首先在可視化窗口（3DLayOut）完成；其次，在VSL編輯窗實(shí)現(xiàn)特定功能的VSL-BB模塊的編譯和調(diào)試，流程簡(jiǎn)潔明了。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文在Virtools下，用VSL語(yǔ)言編程的方式，提出了在虛擬系統(tǒng)中，界面動(dòng)態(tài)圖示框架的方案，解決了用Virtools自帶BB模塊過(guò)于復(fù)雜的缺陷。一般來(lái)說(shuō)，復(fù)雜虛擬系統(tǒng)的交互界面，都由二維的動(dòng)態(tài)圖示框架構(gòu)成，因此，本文中的方法具有一般性，適用在虛擬系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中，對(duì)高效實(shí)現(xiàn)二維交互界面的開(kāi)發(fā)有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李梅，韓秀玲，陳光.基于VirtoolsSDK的虛擬實(shí)驗(yàn)室BB模塊開(kāi)發(fā)方法研究[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2013.

[2]劉明昆.就是要做3D游戲-Virtools秘笈篇[M].北京：中國(guó)青年出版社，2010.

作者簡(jiǎn)介：趙智（1962.10-），男，廣西龍州人，廣西師范大學(xué)本科，副教授，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用。

作者單位：廣西教育學(xué)院 數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院，南寧 530023