基于VR虚拟技术的数据中心3D可视化展示系统设计

基于VR虚拟技术的数据中心3D可视化展示系统设计

李威1 许景涵2 周花3

1.3.西安航天信息研究所  陕西 西安 710018

2.比亚迪汽车工业有限公司 陕西  西安710018

摘要：随着５Ｇ、物联网、大数据、云计算、区块链、人工智能、数字孪生等为代表的数字技术快速发展，数字经济已成为中国经济增长的新引擎。随着新基建等政策驱动以及数字经济的快速增长，数据中心的规模及建设速度也在不断增长。然而，在数据的收集与整理中，需要依靠数据中心设备与机房，如果存在设备与机房管理存在漏洞，容易影响到数据采集的精确性，这一问题需要引起高度重视。为更清晰地展示数据中心资源并达到立体展示效果，引入ＶＲ虚拟技术，研发了数据中心３Ｄ可视化展示系统。

关键词：VR虚拟技术；数据中心；3D；可视化

引言

随着数据中心连接设备的不断增加，数据量正在以指数方式增长，导致数据中心的管理面临着前所未有的严峻考验，出现了海量数据资源分散化严重、数据中心展示视角缺失等问题，给操作人员带来了很大的压力。如何能够更直观和更明确地掌握数据中心的各类资源，成为提升数据资源应用价值的重要研究课题之一。本文基于ＶＲ虚拟技术，对数据中心３Ｄ可视化展示系统进行了优化设计，通过ＶＲ虚拟技术使数据中心的展示更加真实，有助于提高数据管理的可靠性。

1数据中心平台架构与建设思路

1.1第一步骤:建设数据中心的基础工作

主要包括数据服务、总线数据交换平台、数据标准、数据库建设、数据分析展示平台和主数据平台6个部分,基础建设中心平台的所有工作都需要以此为标准逐一展开,而并结合信息建设的实际情况构建,建设数据中心的基础工作,对建设信息化管理服务发挥着不可替代的作用。

1.2第二步骤:建设智慧化数据中心平台

建设智慧化数据中心平台,以第一阶段为实施标准,其目的是尽可能地满足应用信息技术的需求,建设智慧化数据中心平台是对基础建设工作的扩充与拓展。智慧化数据中心建设平台以第一步骤为基础,融合了人工智能技术、大数据技术,能够满足需求更为复杂的信息条件。智慧化数据中心建设平台阶段的应用价值集中体现在快、省、准,能够以最小的成本快速满足数据需求,并对真实数据情况进行准确反映。

2数据中心的功能需求

2.1数据管理需求

数据中心设备及机房智能化运维管理系统在应用过程中主要的数据管理需求可以从三方面进行分析，满足机房、设备、通信数据管理。从应用功能方面进行分析，数据管理是智能化运维系统的运行关键，系统所具备的功能均需要从数据库中满足对数据的提取与分析，机房数据以及设备数据主要是在机房中运行的数据采集，通信数据主要是机房内部设备所使用到的数据服务资源。

2.2数据报表需求。数据报

表需求是需结合机房运行过程中产生的数据和信息进行报表的形成，可以通过报表创建和报表导出两方面实现，积极接收机房运行过程中涉及的基础数据、巡检数据以及报警信息等进行科学整理。在报表的创建过程中，要求工作人员结合预设的条件进行分析，为管理人员提供相应的数据和信息支持，满足表格创建要求，可以根据类型时间以及数据等进行相应排列，最终形成折线图或者柱状图使得数据统计更加清晰。在进行数据表格的创建过程中，还需要对获取到的数据进行简单处理，其中包含均值以及排序等。在报表的导出功能应用中，需要结合报表创建要求满足对报表的查看与导出，将所有的表格内容记录在界面中，结合这一要求需要系统在管理过程中，满足在线导出功能，导出条件达到文件、数字和图片等的合理显示。

3基于VR虚拟技术的数据中心3D可视化展示系统设计

3.1数据中心３Ｄ可视化展示系统框架结构设计

（１）系统开始界面。可以为用户提供对各类数据中心场景的选择功能。在场景选择模块中，系统后台实现对数据中心数据的管理，并为用户提供场景选择的参考模板。（２）系统功能。用户通过系统交互，对系统进行相应的操作；控制用户以第三人称的视角在场景中进行自由的移动与变换，实现场景漫游；根据用户的需要，实现对初始数据中心场景的更改。（３）虚拟现实技术。系统通过ＶＲ设备接入虚拟现实技术，通过手柄操作与虚拟改变可以对数据中心场景中任意地点、视角进行转换。

3.2ＶＲ设备

ＶＲ设备主要包括手柄与头盔装置，其中手柄装置能有效地取代计算机上的鼠标和键盘，实现系统的控制；头盔装置通过连接系统摄像头，可以让使用者在系统的虚拟环境下进行移动。在构建的数据中心３Ｄ场景中，通过相机，可以模拟使用者的眼睛和现实中的人物，例如向前、向后、向左、向右、抬头、低头等。

3.3ＶＲ引擎

ＶＲ引擎可以按照用户的需求，利用工具软件和数据库，对多维的虚拟环境进行加工和生成，让使用者能够体验到游戏中的沉浸和互动。除此之外，在系统当中还需要增加Ｉ／Ｏ设备，实现ＰＣ端与用户之间的对话任务。在虚拟现实中，Ｉ／Ｏ设备包括触觉和力反馈装置、数据手套等，ＶＲ手柄装置和ＶＲ头戴式眼镜装置也属于这一范畴。利用Ｉ／Ｏ设备所具有的虚拟现实技术，可提供用户视觉、听觉、触觉等多种感官互动方式，从而达到自然、和谐、人性化的人机互动。

3.4人机交互

为实现系统的人机交互，对系统交互界面进行设计。人机界面是使用者和计算机之间的一个接口，它是控制和选择信息输入和输出的关键工具。人机对话是指在计算机程序的操作过程中，使用者与计算机之间的交流，以便进行控制和检查，菜单式、操作提示和操作权限管理等均是人机对话的常见方式。若在使用过程中系统出现故障，界面会发出报警或警告。用户通过屏幕、键盘和系统进行交流的常用方式如下：①选单式，在屏幕上可以看到不同的操作，用户可以通过键入相关的代码或者鼠标来控制计算机的运行；②填表格式，要输入的内容会在屏幕上呈现，使用者按要求输入对应的资料；③答案式，当程序进行到某个程度时，问题会出现在屏幕上，等待使用者的答复；④提问式，主要是针对使用者的询问，如在询问学生的基础信息时，系统在屏幕上弹出“请输入学号”，输入成功后，就会显示出学生的基本信息。菜单式的应用范围很广，可以选择下拉、上弹、按钮、鼠标、屏幕、甚至音频和电话。操作提示也是目前比较受欢迎的用户界面设计方法和系统样式。在系统的设计中，将操作要点和小贴士放在屏幕的旁边，便于使用者的使用；也可把系统的使用手册嵌入到系统文件中，设定求助按钮，任何时候都可以读取。同时，还可以设定系统的操作状态指示器，以便在用户请求帮助时，系统能够按照当前指针的位置将其显示出来。用户也可以设定帮助关键词，将特定的协助内容编入索引。

3.5信息交互

在交互过程中还需要考虑到信息的交互。由于数据中心中包含了大量的信息资源，因此信息交互质量决定着系统整体的展示效果。当数据中心３Ｄ场景模型从一个软件环境到另一个软件环境时，需要引入非常精确的输入工具，以避免数据过多或冗余现象产生。基于此，在系统进行信息交互的过程中，需要完成对交互行为对象的判断、对交互操作的判断以及对从资源中提取信息的判断。由于数据中心的３Ｄ场景模型需要大量信息，为了不影响系统可视化展示的视觉效果，必须要对信息数据进行优化。

结束语

本文基于ＶＲ虚拟技术，对数据中心３Ｄ展示系统从整体框架、硬件选择方面进行了设计与研发，实现了用户从“看设计”到动手“做设计”的转变。为确保设计的展示系统具备更高的应用性能，在对ＶＲ设备选择时，应当根据实际条件，选择最佳的设备性能，让用户能够通过系统展示的场景产生沉浸式体验，为数据中心可视化展现奠定了坚实基础，为数据管理提供了极大的便利，实际应用价值较高。

参考文献

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[2]李俊林.浅谈数据中心设备及机房的智能化运维管理[J].数字通信世界,2020(02):284.

[3]孔浩，刘彬.大数据分析助力银行网络运维转型发展[J].中国金融电脑，2021(6)：73-75.