В данной статье рассматривается разработка программного обеспечения, реализующего работу собственного прикладного уровня по системе удаленного управления в среде разработки Delphi.

Теоретические основы протоколов рассматривались различными авторами [1–5]. Разработкой системы удаленного управления занимались многие российские и зарубежные исследователи. И.В. Белов и др. [6] рассмотрели разработку программного обеспечения по удаленному управлению компьютером на основе протокола telnet. С.А. Вахнин, А.М.
Братанин [7] предложили и описали структуру программного комплекса, решающего проблему безопасного удаленного управления компьютером при условии отсутствия реальных IP-адресов. Р.И. Баженов, А.П. Корнилков, Д.К. Лопатин [8] провели исследования в области клиент-серверных технологий. B.A. Myers [9] провел исследование в области удаленного управления компьютером и бытовой техникой с помощью портативных устройств. F. E. Bogossiana, Kelletta E.M. Susan и Mason B. [10] рассмотрели использование планшетных компьютеров для удаленного доступа к электронному каталогу.
Hannifin D., Naomi J. Alpern, Alpern J. [11] рассмотрели новые возможности служб удаленных рабочих столов системы Windows Server 2008 R2, описали процесс установки и настройки опций службы удаленных рабочих столов.
Y. Shibata [12] было описано построение системы телемедицины с помощью удаленного рабочего стола и сети Интернет.

После изучения данных материалов, на основе существующего прикладного протокола Telnet была разработана система команд собственного прикладного протокола, реализующая клиент-серверное приложение – систему удаленного управления.

Программное обеспечение состоит из двух частей: серверной и клиентской. Общий вид функционирования команд выглядит таким образом: клиент отправляет запрос на сервер, серверная часть обрабатывает данный запрос и выполняет определенные действия.

Серверная часть реализована на основе компонента Delphi – ServerSocket и вспомогательного объекта OpenDialog, учавствующего в передаче файлов. Программа устанавливается на удаленный компьютер. После запуска приложения открывается сокет и начинается листинг клиентов. После того как произойдет соединение с клиентом, он может посылать команды на удаленный компьютер, который в свою очередь их выполняет.

Клиентская часть состоит из нескольких объектов типа Panel, Image, ClientSocket, Timer, StatusBar и SaveDialog, SpeedButton, LabeledEdit, запускается на компьютере администратора. Для установления соединения необходимо ввести IP-адрес и Port в соответствующие поля (рис. 1).

Рисунок 1 – Снимок полей ввода IP-адреса и Порта

Далее необходимо нажать на кнопку «Старт». Происходит открытие сокета и соединение с удаленным компьютером. При подключении на сервер отправляется команда «EXECUTE_SCREENSHOT_X_Y». Серверное приложение считывает команду и создает скриншот рабочего стола в формате «.bmp», затем конвертирует его в «.jpeg» и начинает побитовую отправку изображения. Клиентское приложение получает биты, собирает их и сохраняет изображение. Далее это изображение выводится на форму с интервалом ¼ секунды. Ход подключения и статус соединения отображается в статус баре (рис. 2).

Рисунок 2 – Снимок экрана работающей программы

При работе с программой существует возможность управления указателем мыши удаленного компьютера. Серверная часть программы считывает положение мыши (по координатам X и Y) и отправляет данные на сервер. Сервер, получив координаты присваивает их курсору мыши удаленного компьютера. Так же реализован клик левой и клик правой кнопкой мыши по форме в виде команды «LEFT_KLICK_X_Y» и «RIGHT_KLICK_X_Y» соответственно (рис. 3).

Рисунок 3 – Снимок экрана работающей программы при клике правой кнопкой мыши

Существует возможность печати на клавиатуре. При печати, клиентская часть считывает программный код соответствующей клавиши и отправляет его серверу. Серверная часть распознает команду и симулирует нажатие (рис. 4).

Рисунок 4 – Снимок экрана работающей программы при печати на клавиатуре

При нажатии на кнопку «Открыть/Закрыть CD дисковод» программы клиента, происходит передача соответствующей команды серверу. Сервер получает команду и открывает или закрывает уже открытый дисковод.

При нажатии на кнопку «Отобрать файл» клиентское приложение отправляет команду «GIVE_THE_FILE». Сервер получив команду, открывает окно выбора файла и затем начинает процедуру отправки выбранного клиентом файла. Клиентское приложение начинает процедуру приема файла и сохраняет его на компьютере.

По окончанию работы с приложением, при нажатии на кнопку «Перезагрузка» или «Выключение», клиент передает команду «REBOOT» или «SHUTDOWN» и прерывает соединение. Сервер, получив соответствующую команду, закрывает сокет, закрывает приложение и начинает перезагружать или выключать компьютер. Это сделано для того, чтобы избежать критических ошибок операционной системы.

Данная программное обеспечение по системе удаленного управления компьютером может применяться с целью помочь пользователям разобраться с их проблемами. В практическом применении, небольшим компаниям нет необходимости нанимать на постоянной основе системного администратора, так как один системный администратор может обслуживать сотни ПК в различных партнерских компаниях и производить управление серверами, не идя в серверную комнату.

Исследованиями в области моделирования и применения Unity3d занимались многие российские и зарубежные исследователи. Л.С.Зеленко, Д.А.Загуменнов [1] рассмотрели вопросы, связанные с разработкой дистанционной обучающей системы, построенной на технологии виртуальных миров.
Описали технологические особенности реализации системы и ее составные части, а также преимущества использования трехмерного пространства и игрового подхода при дистанционном обучении. Л.С.Зеленко, Д.А.Загуменнов и А.О.Зинченко [2] рассмотрели вопросы, связанные с разработкой виртуальной информационно-образовательной среды, а также описали структуру учебного курса и виртуального пространства. Н.С.Галкин и Е.А.Ромин [3] рассмотрели методы создания трехмерной модели местности для эффективного использования в Unity3D.
О.С.Ходос, Р.И.Баженов [4-7] провели исследование по применению технологий сред виртуальной реальности в образовательном процессе на основе изучения среды виртуальной реальности Unity3D, а также разработали учебно-методический комплекс. М.Е.Якобсон, Г.М.Гринберг [8] обосновали необходимость использования технологии компьютерного моделирования в учебном процессе, а также предложили использовать для этого мультиплатформенный инструмент Unity. M.Bergera и V.Cristie [9] рассмотрели реализацию CFD пост-обработки для преобразования проекта в Unity3D и визуализации метеорологических данных с целью преодоления разрыва между архитектурными и инженерными разработками в архитектурном дизайне города. C.Becker-Asanoa, F.Ruzzolia, C.Hölscherb, B.Nebel [10] разработали систему мульти-агента на основе игрового движка Unity 4, а также смоделировали трехмерный (3D) способ моделирования ориентирования и поведения нескольких сотен пассажиров в аэропорту. J.Wang, R.Lindeman [11] построили новую гибридную систему виртуальной среды для эффективного взаимодействия в виртуальном пространстве. Предложили четыре координационных механизмов для сглаживания контекстных переходов в HVEs. D.Richards, M.Taylor [12] в своем исследовании изучили проблему анализа затрат и выгод создания виртуальных 3D миров по отношению к альтернативным методам обучения.

Исследовательской задачей является описание проекта по созданию игры с двумя сценами в среде виртуальной реальности Unity3D.

Для начала создадим новый проект. Создадим участок земли (Terrain), зададим ему положение и размер. Добавим к созданной сцене источник освещения (Directional Light). При создании рельефа земли, предадим нашему участку форму острова и создадим в центре его небольшой вулкан, а на краю острова – крутые скалы. Внутри вулкана создадим углубление – в дальнейшем там будет располагаться небольшое озеро и именно с этого момента будет начинаться первая сцена проекта.

При помощи компонента «Paint Texture» зададим песочную текстуру всему острову и текстуру камня скалам. Для добавления растительности острову воспользуемся компонентами «Places Trees» и «Paint Details». В нашем проекте также присутствуют специфические растения (такие как пальмы и кусты), созданные и импортированные из приложения «Cheetah 3D».

Добавим в наш проект небо (компонент Skybox) и воду (компонент Water Basic). Данные компоненты являются стандартными и входят в состав условно – бесплатной версии Unity3d.

В проект были добавлены и размещены созданные в приложении «3D Studio Max» модели трех небольших островов, небольших зданий, животных, яхты и самолета (рис. 1-2).

Рисунок 1 – Создание нового проекта острова в Unity3D

Рисунок 2 – Создание вулкана на острове в Unity3D

Теперь добавим компонент First Person Controller для возможности взаимодействия пользователя с игровым пространством (рис 3).

Рисунок 3 – Размещение First Person Controller и других игровых объектов в Unity3D

В данном проекте были использованы учебные наработки, сделанные по дисциплине «Основы трехмерного моделирования в Unity3D». Такими разработками являются часы, расположенные на одной из сторон вулкана.

Далее создадим анимацию движения игровых объектов (катер и самолет) и добавим в проект ветер (WindZone) (рис 4).

Рисунок 4 – Размещение игровых объектов в Unity3D

Добавим скрипт переключения анимации для движения акул таким образом, чтобы они не выплывали на сушу, но при этом реагировали на погружение игрока в воду (рис 5).

Рисунок 5 – Взаимодействие игровых объектов в Unity3D

Сохраним сцену. После чего сделаем дубликат первой сцены.

Перейдем к работе со второй сценой. При дублировании она получилась идентична первой сцене.

Удалим компонент First Person Controller со второй сцены.

Добавим к новой сцене созданную предварительно в «3D Studio Max» модель танка (рис 6).

Рисунок 6 – Модель танка в сцене Unity3D

Предадим танку массу и физику. На вкладке Hierarchy выберем обьект танк. Из строки меню «панель инструментов» выберем «Rigidbody». Зададим массу танка в соответствующих полях компонента «Rigidbody».

Для того чтобы наш танк вел себя соответственно с местностью, реагируя на каждую кочку, присвоим ему компонент «Box Collider». В окне Inspector изменим размер Box Collider таким образом, чтобы гусеница танка немного проваливалась в грязь, но при этом танк не проходил через землю насквозь.

Дадим пользователю возможность управлять танком. Для этого установим на танк компонент «Platform Input Controller». Теперь займемся вращением башни и пушки танка. Для этого сгруппируем объекты, относящиеся непосредственно к башне и объекты относящиеся к стволу пушки по отдельности при помощи пустого объекта «Empty». Это в дальнейшем даст возможность синхронного поворота всех частей башни сразу. Для ныне сгруппированных объектов присвоим заранее написанный скрипт, отвечающий за поворот башни при нажатии на клавиши влево и вправо («a» и «d») и поворот пушки вверх и вниз («w» и «s»).

Создадим префаб снаряда и присвоим скрипт стрельбы к дулу пушки. Теперь при нажатии на клавишу «Пробел» будет происходить создание снаряда и выстрел им по заданному вектору.

Присвоим танку звук двигателя и звук взрыва снаряда для предания большей реалистичности игре.

Присвоим текстуру камуфляжа к получившемуся танку (рис. 7).

Рисунок 7 – Модель танка с привязанной текстурой, камерой и звуком

Для перехода между сценами напишем скрипт, описанный в методических разработках [13].

Для того чтобы пользователь не смог, въехав в воду на танке утонуть, пропишем скрипт «Respawn», описанный в методической разработке [13].

Перейдем к созданию врагов. Разместим на сцене несколько объектов и пропишем скрипт преследования пользователя. Скрипт был взят с сайта [14] и доработан таким образом, чтобы при попадании во врагов снарядом они уничтожались.

В результате исследования была продемонстрирована реализация проекта по созданию собственной игры с двумя сценами: персонажем от первого лица в одной, и моделью управляемого танка в другой. Данный материал могут использовать студенты при работе с кроссплатформенным движком Unity3D по дисциплине «Основы трехмерного моделирования в Unity3D».

Согласно теме нашего исследования, мы рассмотрим разработку кроссплатформенного мобильного приложения, выполняющего функции интерактивного GPS навигатора.

Исследованиями в области разработки мобильных приложений занимались многие российские и зарубежные исследователи. А.С. Винокуров, Р.И. Баженов [1 – 6] рассмотрели разработку приложений для мобильных устройств. К.В. Аксенов [7] рассмотрел средства для нативной и кроссплатформенной разработки мобильных приложений. Е.С. Майорова, В.А. Ошурков, Л.С. Цуприк [8] провели анализ рынка мобильных технологий на предмет актуальности их использования на предприятиях различных сфер деятельности и определили целесообразность использования и разработки приложений по мониторингу производственного процесса на мобильных устройствах. Е.А. Зотова, М.И. Притчина [9] провели анализ развития программных платформ iOS и Android. В.К. Жеурова, Е.Г. Лаврушина [10] рассмотрели разработку мобильного приложения, выполняющего функции интерактивного путеводителя по безопасности в путешествии по городу Владивосток. Малиевский Я.Г., Якимов А.С., Баженов Р.И. [11] рассмотрели разработку информационной системы для ОС Android, позволяющей информировать и оповещать студентов университета о различных объявлениях и обновлении расписания. E.N. Amirgaliyev, A.U. Kalizhanova, A.KH. Kozbakova [12] описали разработку мобильного приложения для ОС Android, позволяющего выполнять все операции, связанные с матрицами и векторами. T. Shatovska, V. Kauk, Ie Kovalov [13] провели анализ технологий для обнаружения географических координат с помощью мобильных устройств, а также выявили основные способы обработки данных о местоположении на устройстве Android. YU.S. Chemerkin, T.I. Kuzmenko [14] провели исследования защиты конфиденциальности данных в кроссплатформенных мобильных приложениях. D. Namiot, M. Sneps-sneppe [15] провели обзор программных платформ разработки для M2M приложений.

В соответствии с темой исследования, в качестве платформы для создания кроссплатформенных мобильных приложений была выбрана интегрированная среда разработки «Embarcadero RAD Studio» [16], объединяющая в себе языки программирования Delphi и C++.

При разработке интерфейса нашего мобильного приложения были использованы стандартные компоненты «RAD Studio», расположенные на странице палитры компонентов, а именно: компонент TListBox, предназначенный для отображения списка в выдвижном интерактивном меню; компонент TSpeedButton, предназначенный для вызова выдвижного меню; TWebBrowser, предназначенный для отображения карты и обеспечения взаимодействия с ней пользователя; а также не визуальный компонент TLocationSensor, предназначенный для считывания GPS координат с датчика устройства (рис. 1).

Рисунок 1 – Разработка интерфейса мобильного приложения в «RAD Studio»

Для получения доступа к датчику устройства в настройках проекта «RAD Studio» были активированы необходимые разрешения (рис. 2).

Рисунок 2 – Установка разрешений в настройках проекта «RAD Studio»

При запуске приложение срабатывает событие OnLocationChanged компонента TLocationSensor и происходит считывание координат с датчика устройства пользователя. Такие координаты представлены в виде целых чисел с дробной десятичной частью отделенной запятой. Так как Google Карты могут воспринимать только числовые значения координат, представленные целым числом с дробной десятичной частью отделенной точкой, то нам необходимо преобразовать координаты полученные с датчика устройства в необходимый формат при помощи написанного нами кода (рис. 3).

Рисунок 3 – Часть кода, выполняющая преобразование формата координат

Теперь значение новых координат выглядят правильно и компонент TWebBrowser может без проблем отображать интерактивную карту Google.

При нажатии на кнопку (TSpeedButton) выдвигается меню, содержащее информацию о текущем местоположении пользователя. Такой информацией является: название страны, код страны, регион, город, улица, дом. Выдвижное меню было введено в проект специально, чтобы не загромождать интерактивную карту на устройствах пользователя с небольшой диагональю экрана, а также для обеспечения поддержки различных ориентаций экрана.

Данное мобильное приложение было протестировано на устройствах под управлением операционных систем Android, iOS, Windows Phone. Приложение имеет простой, интуитивно понятный интерфейс, адаптируется под размер дисплея устройства (рис. 4–5).

Рисунок 4 – Установленное мобильное приложение на Android планшет

Рисунок 5 – Установленное мобильное приложение на Android планшет

В результате исследования был описан проект разработки кроссплатформенного мобильного приложения в интегрированной среде разработки «Embarcadero RAD Studio». Практическим результатом исследования является рабочее мобильное приложение, протестированное на мобильных устройствах под управлением операционных систем Android, iOS, Windows Phone, и выполняющего функции интерактивного GPS навигатора.