基于大數(shù)據(jù)分析的虛擬仿真系統(tǒng)規(guī)范

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基于大數(shù)據(jù)分析的虛擬仿真系統(tǒng)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了基于大數(shù)據(jù)分析的虛擬仿真系統(tǒng)規(guī)范的術(shù)語(yǔ)和定義、縮略語(yǔ)、系統(tǒng)組成及要求。

本文件適用于基于大數(shù)據(jù)分析的虛擬仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T35295-2017信息技術(shù)大數(shù)據(jù)術(shù)語(yǔ)

GB/T16260-2006軟件工程產(chǎn)品質(zhì)量

GB/T25000.51-2010軟件工程軟件產(chǎn)品質(zhì)量要求和評(píng)價(jià)（SQuaRE）商業(yè)現(xiàn)貨（COTS）軟件產(chǎn)品的

質(zhì)量要求和測(cè)試細(xì)則

3術(shù)語(yǔ)和定義

GB/T35295-2017界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

虛擬仿真virtualreality

指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行模擬和模擬的過(guò)程，通過(guò)創(chuàng)建虛擬環(huán)境，將實(shí)際的物理世界或特定的情境進(jìn)

行數(shù)字化表示，用自然的方式與虛擬世界的對(duì)象進(jìn)行交互，相互影響，從而產(chǎn)生親臨真實(shí)環(huán)境的感覺(jué)和

體驗(yàn)。

4縮略語(yǔ)

CPU：中央處理器（CentralProcessingUnit）

GPU：圖形處理器（GraphicProcessingUnit）

OLAP：聯(lián)機(jī)分析處理（On-LineAnalyticalProcessing）

SQL：結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言（StructuredQueryLangunge）

ID：賬號(hào)（IDentity）

MD5：信息摘要算法5（MessageDigest5）

wat-if：假設(shè)分析法

5系統(tǒng)組成及要求

基于大數(shù)據(jù)分析的虛擬仿真系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)分析、虛擬仿真兩大功能模塊。

5.1大數(shù)據(jù)分析模塊

5.1.1基本功能

該模塊應(yīng)涵蓋從數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)分析、展現(xiàn)的全過(guò)程，支持幾乎所有的數(shù)據(jù)分析需求和應(yīng)用場(chǎng)景。

主要的功能包括：多維分析、專題分析、數(shù)據(jù)模刑。

5.1.1.1多維分析

5.1.1.2應(yīng)實(shí)現(xiàn)即時(shí)查詢到效果。

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5.1.1.3應(yīng)實(shí)現(xiàn)多維度自定義分析，多維數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)具有較大的靈活性，可以隨用戶的要求組合任意的

指標(biāo)和維度。

5.1.1.4系統(tǒng)應(yīng)能提供各種常見(jiàn)的OLAP分析操作，除基本的分組匯總外，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)任意多維度的分析，

多計(jì)算指標(biāo)、過(guò)濾、聯(lián)動(dòng)、鉆取換維、復(fù)用、數(shù)據(jù)預(yù)警等分析功能。

5.1.1.5專題分析

5.1.1.6應(yīng)將同類業(yè)務(wù)或相近業(yè)務(wù)的圖形、報(bào)表、地圖等整合在一個(gè)頁(yè)面。

5.1.1.7應(yīng)支持儀表盤(pán)展現(xiàn)，界面美觀、使用簡(jiǎn)便，實(shí)現(xiàn)可交互、可自定義界面布局和色彩搭配等功

能。

5.1.1.8應(yīng)支持柱狀圖、折線圖、餅圖、雷達(dá)圖、散點(diǎn)圖、堆積圖、氣泡圖、地圖等多種分析圖形，

支持組合圖。

5.1.1.9應(yīng)支持圖表文字混和展現(xiàn)，支持wat-if分析功能，支持在線和離線的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)展現(xiàn)。

5.1.1.10數(shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)模型應(yīng)包括元數(shù)據(jù)模型、雪花模型、統(tǒng)一視圖層模型，共3種。元數(shù)據(jù)模型是指表、字段模型。

雪花模型是在元數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)上建立起來(lái)的邏輯模型。統(tǒng)一視圖層模型，即維度和度量模型。統(tǒng)一視圖

層的建模，是指用戶將雪花模型中的不同字段按照維度進(jìn)行組合，并建立指標(biāo)的過(guò)程。

5.1.2模塊性能要求

5.1.2.1精度

數(shù)據(jù)分析模塊精度要求具體如下：

a)數(shù)量：如果涉及到金額，金額應(yīng)精確到小數(shù)點(diǎn)后4位小數(shù)。正常情況下應(yīng)精確到小數(shù)點(diǎn)后2位小

數(shù)。

b)時(shí)間：應(yīng)精確到毫秒。

5.1.2.2時(shí)間特性

響應(yīng)時(shí)間要求具體如下：

a)數(shù)據(jù)導(dǎo)入≥500條/每秒；

b)數(shù)據(jù)導(dǎo)出≥100條/秒；

c)處理速度≥20MB/秒；

d)磁盤(pán)讀寫(xiě)≥10MB/秒；

e)存儲(chǔ)容量≥10PB；

f)查詢速度≤2秒；

5.1.2.3安全穩(wěn)定性

為保證系統(tǒng)安全性，應(yīng)從不同層面采取相應(yīng)的安全控制措施，包括編碼、權(quán)限控制、數(shù)據(jù)安全、用

戶安全等方面，具體如下：

a)系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)采取嚴(yán)密的角色權(quán)限與數(shù)據(jù)權(quán)限控制策略，菜單根據(jù)角色而定，數(shù)據(jù)根據(jù)級(jí)別而定，

保證各部門(mén)不能跨權(quán)查看信息；

b)系統(tǒng)用戶密碼應(yīng)采取MD5加密后存儲(chǔ)。用戶輸入密碼時(shí)，三次輸錯(cuò)自動(dòng)鎖定，保證系統(tǒng)用戶安

全。

c)應(yīng)配置專門(mén)的防火墻或采取專網(wǎng)形式，將數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行隔離；

d)數(shù)據(jù)傳輸方面應(yīng)嚴(yán)格按照POST方式進(jìn)行傳輸，避免數(shù)據(jù)在瀏覽器端被監(jiān)視；通過(guò)統(tǒng)一數(shù)據(jù)屬主

標(biāo)識(shí)、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)權(quán)限控制保證數(shù)據(jù)安全，防止非法數(shù)據(jù)訪問(wèn)。

e)系統(tǒng)宜采用CA證書(shū)進(jìn)行身份認(rèn)證。嚴(yán)密的身份認(rèn)證和權(quán)限控制，設(shè)計(jì)原則為：統(tǒng)一的訪問(wèn)控制、

用戶行為審計(jì)、用戶行為記錄。

5.1.3性能測(cè)試方法

5.1.3.1時(shí)間特性

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通訊相應(yīng)時(shí)間：使用測(cè)試用例，對(duì)100條信息進(jìn)行相應(yīng)時(shí)間測(cè)試，應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)的要求。總計(jì)用時(shí)/

信息條數(shù)=平均相應(yīng)時(shí)間。

5.1.3.2安全穩(wěn)定性

安全穩(wěn)定性測(cè)試方法如下：

a)設(shè)置不同類型的用戶權(quán)限，驗(yàn)證是否滿足大數(shù)據(jù)分析模塊性能的要求；

b)使用非法認(rèn)證信息旁路安全訪問(wèn)限制，驗(yàn)證是否滿足數(shù)據(jù)分析模塊性能的要求。

5.1.3.3功能測(cè)試

大數(shù)據(jù)分析模塊功能測(cè)試包括單元測(cè)試和集成測(cè)試，測(cè)試方法和測(cè)試結(jié)果應(yīng)滿足GB/T620-2006、

CB/T2500.51-2010的要求。

5.1.3.4模塊安全性

大數(shù)據(jù)分析模塊安全性測(cè)試方法如下：

a)采用黑盒測(cè)試方法，對(duì)涉及安全的軟件功能進(jìn)行測(cè)試，應(yīng)滿足系統(tǒng)模塊性能要求；

b)查看系統(tǒng)用戶密碼存儲(chǔ)字段，三次輸錯(cuò)用戶密碼進(jìn)行測(cè)試，應(yīng)滿足系統(tǒng)模塊性能要求；

c)采用主機(jī)或系統(tǒng)漏洞掃描器白動(dòng)檢測(cè)遠(yuǎn)程或本機(jī)安全性弱點(diǎn)，應(yīng)滿足系統(tǒng)模塊性能要求；

d)采用偵聽(tīng)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行截取分析，應(yīng)滿足系統(tǒng)模塊性能要求；

e)采用模擬攻擊試驗(yàn)，冒充、重演、消息篡改、服務(wù)拒絕、內(nèi)部攻擊、外部攻擊方法進(jìn)行測(cè)試,

應(yīng)滿足系統(tǒng)模塊性能要求。

5.2虛擬仿真模塊

5.2.1仿真基本功能

三維仿真畫(huà)面應(yīng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)鳥(niǎo)瞰和巡視切換的功能。巡視指在巡視查看或操作閥門(mén)設(shè)備，應(yīng)實(shí)現(xiàn)專業(yè)

區(qū)域劃分，實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)的提示，并配備小地圖導(dǎo)航，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景位置的自由存儲(chǔ)，使用戶可以根據(jù)位置

信息快速定位場(chǎng)景位置。虛擬仿真示意圖見(jiàn)圖1。

圖1虛擬仿真效果示意圖

5.2.2虛擬仿真場(chǎng)景

5.2.2.1工作流程仿真

應(yīng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)工作場(chǎng)景的三維實(shí)景模擬，可進(jìn)行展示、講解和培訓(xùn)整個(gè)工作場(chǎng)景的全景和工藝流程。

5.2.2.2設(shè)備操作仿真

5.2.2.2.1當(dāng)不具備現(xiàn)場(chǎng)操作模擬時(shí)，通過(guò)虛擬仿真實(shí)現(xiàn)重要設(shè)備就地操作功能。

5.2.2.2.2對(duì)主要的設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行三維模擬，分解、展示和培訓(xùn)相關(guān)部件結(jié)構(gòu)及知識(shí)。

5.2.2.2.3對(duì)重要輔機(jī)成套設(shè)備的拆分與回裝進(jìn)行虛擬仿真實(shí)訓(xùn)。

5.2.2.2.4對(duì)一些典型的、易發(fā)的事故進(jìn)行三維模擬，加大事故視覺(jué)沖擊，提高防范事故的意識(shí)。

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5.2.3仿真互動(dòng)形式

虛擬仿真系統(tǒng)的互動(dòng)形式包括但不限于以下內(nèi)容：

a)鼠標(biāo)、鍵盤(pán)：兩種操作的互動(dòng)形式簡(jiǎn)單，對(duì)硬件要求較低，方便快捷，通過(guò)鼠標(biāo)的拖動(dòng)、鍵盤(pán)

按鍵的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)互動(dòng)操控；

b)觸屏互動(dòng)：較鼠標(biāo)和鍵盤(pán)更直接，使用可觸動(dòng)的屏幕顯示設(shè)備，通過(guò)手指的點(diǎn)擊和拖動(dòng)實(shí)現(xiàn)互

動(dòng)操控。

c)體感和搖桿手柄操作：用戶直接地使用肢體動(dòng)作，與周邊的裝置或環(huán)境互動(dòng)，無(wú)須使用任何復(fù)

雜的控制設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)身臨其境的互動(dòng)操控。

5.2.4模塊性能要求

5.2.4.1功能適應(yīng)性

5.2.4.1.1輸入能力

虛擬仿真系統(tǒng)應(yīng)具有說(shuō)明書(shū)描述的通過(guò)諸如相機(jī)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、虛擬鍵盤(pán)、觸摸屏、麥克風(fēng)、手柄、

數(shù)據(jù)手套之類信息的一種或幾種輸入設(shè)備向系統(tǒng)輸入信息的能力。

5.2.4.1.2輸出能力

虛擬仿真系統(tǒng)應(yīng)具有說(shuō)明書(shū)描述的向用戶輸出視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、味覺(jué)以及嗅覺(jué)等一種或多種信息

的能力。

5.2.4.1.3定位

虛擬仿真系統(tǒng)應(yīng)能夠確定其承載設(shè)備的運(yùn)動(dòng)信息，并且能以三自由度或六自由度方式描述此類運(yùn)動(dòng)

信息，具體如下：

a)三自由度方式用于描述旋轉(zhuǎn)類運(yùn)動(dòng)信息。旋轉(zhuǎn)信息（r）分解為圍繞X、Y和Z軸的轉(zhuǎn)信息分量（rx、

ry和rz），見(jiàn)圖1。

Z

rz

rxX

O

ry

Y

圖1旋轉(zhuǎn)信息的三自由度描述方式示意圖

b)六自由度方式用于描述旋轉(zhuǎn)和平移運(yùn)動(dòng)信息。旋轉(zhuǎn)信息（r）分解為圍繞X、Y和Z軸的旋轉(zhuǎn)信息

分量（rx、ry和rz），移動(dòng)信息t分解為X、Y和Z軸的移動(dòng)信息分量（tx、ty和tz），見(jiàn)圖2。

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Z

tz

rz

rxX

O

tx

ry

Y

ty

圖2旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)信息的六自由度描述方式示意圖

5.2.4.2運(yùn)行效率

5.2.4.2.1時(shí)間特性

5.2.4.2.1.1平均響應(yīng)時(shí)間

虛擬仿真模塊平均響應(yīng)時(shí)間應(yīng)滿足以下要求：

a)按照系統(tǒng)軟件說(shuō)明書(shū)測(cè)試虛擬仿真系統(tǒng)界面跳轉(zhuǎn)加載緩沖的平均響應(yīng)時(shí)間，平均響應(yīng)時(shí)間應(yīng)不

超過(guò)3s。

b)平均響應(yīng)時(shí)間的計(jì)算公式如下：

n

i

i1

n

式中：

Ti——第i次請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間，單位為秒（s），見(jiàn)下列公式：

ii1i0

其中：

Ti0——用戶/設(shè)備第i次發(fā)出請(qǐng)求的時(shí)間，單位為秒（s）；

Ti1——執(zhí)行第次請(qǐng)求的結(jié)果呈現(xiàn)結(jié)束的時(shí)間，單位為秒（s）；

n——總的請(qǐng)求次數(shù)。

5.2.4.2.1.2最大響應(yīng)時(shí)間

虛擬仿真模塊最大響應(yīng)時(shí)間應(yīng)滿足以下要求：

a)按照系統(tǒng)軟件說(shuō)明書(shū)測(cè)試虛擬仿真系統(tǒng)界面跳轉(zhuǎn)加載緩沖的最大響應(yīng)時(shí)間，最大響應(yīng)時(shí)間應(yīng)不

超過(guò)8s。

b)最大響應(yīng)時(shí)間的計(jì)算公式如下：

maxmaxi1-i0

式中：

Ti0——用戶/設(shè)備第i次發(fā)出請(qǐng)求的時(shí)間，單位為秒（s）；

Ti1——執(zhí)行第次請(qǐng)求的結(jié)果呈現(xiàn)結(jié)束的時(shí)間，單位為秒（s）。

5.2.4.2.1.3渲染頻率

虛擬仿真模塊渲染效率應(yīng)滿足以下要求：

a)應(yīng)選擇合適的鏡頭移動(dòng)速率，在最準(zhǔn)確的時(shí)刻渲染出準(zhǔn)確的一幀，渲染頓率應(yīng)不低于顯示設(shè)備

的刷新率。

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b)渲染頻率的計(jì)算公式如下：

N

T

式中：

N——運(yùn)行期間渲染頓數(shù)；

T——運(yùn)行期間時(shí)長(zhǎng)，單位為秒（s）。

5.2.4.2.2資源利用性

虛擬仿真系統(tǒng)資源利用性宜考慮以下方面：

a)CPU占用率應(yīng)不高于85%；

b)內(nèi)存占用率應(yīng)不高于90%；

c)硬盤(pán)讀寫(xiě)時(shí)間占比應(yīng)不高于90%；

d)資源冗余數(shù)量比應(yīng)不高于50%；

e)資源冗余空間比應(yīng)不高于50%。

5.2.4.3易用性

5.2.4.3.1界面架構(gòu)清晰性

虛擬仿真系統(tǒng)界面架構(gòu)應(yīng)能夠支持新用戶在沒(méi)有受到培訓(xùn)情況下按界面提示完成常規(guī)的交互操作，

如系統(tǒng)軟件打開(kāi)、退出、選擇等。

5.2.4.3.2操作引導(dǎo)有效性

虛擬仿真系統(tǒng)具有以下支持有效引導(dǎo)的能力：

a)系統(tǒng)軟件界面中應(yīng)包含用戶操作方式引導(dǎo)；

b)系統(tǒng)軟件應(yīng)保證用戶可以通過(guò)操作方式引導(dǎo)完成相應(yīng)的操作；

c)用戶完成相應(yīng)操作后，系統(tǒng)軟件應(yīng)給予用戶引導(dǎo)或提示。

5.2.4.3.3操作方式適配性

操作方式適配性要求如下：

a)系統(tǒng)軟件的操作方式不應(yīng)超出設(shè)備支持的操作方式；

b)系統(tǒng)軟件的操作方式應(yīng)至少包含一種設(shè)備支持的操作方式。

5.2.4.3.4交互操作舒適性

虛擬仿真系統(tǒng)的交互操作應(yīng)確保用戶在其適宜的使用時(shí)間內(nèi)使用時(shí)不易產(chǎn)生疲勞、眩暈等。

5.2.4.3.5交互操作準(zhǔn)確性

虛擬仿真系統(tǒng)具有以下支持準(zhǔn)確進(jìn)行交互操作的能力：

a)系統(tǒng)軟件應(yīng)提供清晰的、容易分辨和選擇的界面元素；

b)系統(tǒng)軟件應(yīng)確保同一用戶完成同一操作的準(zhǔn)確性達(dá)到90%以上。

5.2.4.3.6交互操作反饋

虛擬仿真系統(tǒng)具有以下交互操作反饋能力：

a)用戶完成交互操作后，系統(tǒng)軟件應(yīng)在界面上呈現(xiàn)操作結(jié)果，如界面跳轉(zhuǎn)、色彩變化、界面元素

變化、動(dòng)作特效、聲音或其他類型的反饋；

b)從交互操作完成到呈現(xiàn)出操作結(jié)果，其間延遲不宜超過(guò)2s。

5.2.4.4可靠性

5.2.4.4.1成熟性

虛擬仿真系統(tǒng)具有以下防止錯(cuò)誤后果蔓延的能力：

a)系統(tǒng)軟件運(yùn)行期間出現(xiàn)錯(cuò)誤后，系統(tǒng)軟件應(yīng)給出針對(duì)該錯(cuò)誤的反饋信息；

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b)系統(tǒng)軟件運(yùn)行期間出現(xiàn)錯(cuò)誤后，系統(tǒng)軟件不應(yīng)出現(xiàn)非正常退出或?qū)е虏僮飨到y(tǒng)或其他系統(tǒng)軟件

的崩潰；

c)系統(tǒng)軟件運(yùn)行期間出現(xiàn)錯(cuò)誤后，系統(tǒng)軟件其他功能不應(yīng)出現(xiàn)失效。

注:“錯(cuò)誤”指的是，在系統(tǒng)軟件運(yùn)行中，按照系統(tǒng)軟件說(shuō)明進(jìn)行操作時(shí)，系統(tǒng)軟件沒(méi)有出現(xiàn)說(shuō)明中指示出現(xiàn)的

結(jié)果。

5.2.4.4.2容錯(cuò)性

虛擬仿真系統(tǒng)容錯(cuò)要求如下：

a)輸入操作錯(cuò)誤時(shí)，系統(tǒng)軟件應(yīng)能呈現(xiàn)相應(yīng)的出錯(cuò)提示信息；

b)輸人操作錯(cuò)誤時(shí)，系統(tǒng)軟件不應(yīng)出現(xiàn)非正常退出或崩潰；

c)輸入操作錯(cuò)誤時(shí)，不應(yīng)導(dǎo)致系統(tǒng)軟件其他功能失效。

5.2.4.4.3易恢復(fù)性

虛擬仿真系統(tǒng)具有以下能力：

a)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行可靠備份；

b)應(yīng)用系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的重啟應(yīng)能完成系統(tǒng)軟件系統(tǒng)重組和降級(jí)使用；

c)應(yīng)用系統(tǒng)軟件應(yīng)記錄故障前后的狀態(tài)，搜集有用信息。

5.2.4.5可維護(hù)性

5.2.4.5.1失效診斷準(zhǔn)確性

可維護(hù)點(diǎn)個(gè)數(shù)與系統(tǒng)軟件實(shí)際需要進(jìn)行維護(hù)的失效點(diǎn)個(gè)數(shù)的比值為失效診斷的準(zhǔn)確性，失效診斷的

準(zhǔn)確性應(yīng)大于90%。

5.2.4.5.2可自動(dòng)驗(yàn)證性

已自動(dòng)驗(yàn)證的維護(hù)點(diǎn)個(gè)數(shù)與系統(tǒng)軟件實(shí)際需要進(jìn)行維護(hù)的失效點(diǎn)個(gè)數(shù)的比值為可自動(dòng)驗(yàn)證性，可自

動(dòng)驗(yàn)證性應(yīng)大于10%。

5.2.4.5.3維護(hù)完整性

已維護(hù)成功的點(diǎn)個(gè)數(shù)與系統(tǒng)軟件實(shí)際需要進(jìn)行維護(hù)的失效點(diǎn)個(gè)數(shù)的比值為維護(hù)完整性，維護(hù)完整性

應(yīng)大于60%。

5.2.4.6可移植性

可移植性宜考慮對(duì)不同環(huán)境的適用性，如：

a)被移植的虛擬仿真系統(tǒng)應(yīng)在新的目標(biāo)硬件、操作系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)軟件環(huán)境下易于安裝，安裝后

應(yīng)能夠正常啟動(dòng)，功能應(yīng)可以正常實(shí)現(xiàn)，其他系統(tǒng)軟件或設(shè)備運(yùn)行應(yīng)不受影響；

b)移植過(guò)程中虛擬仿真系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)修改工作量與原系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)工作量占比宜小于10%。

5.2.4.7兼容性

5.2.4.7.1共存性

在與其他常見(jiàn)產(chǎn)品或組件（如辦公系統(tǒng)軟件或者殺毒系統(tǒng)軟件等）共享通用的環(huán)境和資源條件下，

虛擬仿真系統(tǒng)應(yīng)能有效執(zhí)行其功能并且不會(huì)對(duì)其他產(chǎn)品或組件造成負(fù)面影響。

5.2.4.7.2接口兼容性

應(yīng)能與說(shuō)明書(shū)描述的虛擬現(xiàn)實(shí)外置系統(tǒng)接口兼容。

5.2.4.7.3分辨率兼容性

系統(tǒng)軟件界面元素的尺寸和布局應(yīng)能適應(yīng)說(shuō)明書(shū)描述的平臺(tái)和設(shè)備的屏幕分辨率。

5.2.5測(cè)試方法

5.2.5.1功能適宜性

7

T/CASMEXXXX—XXXX

5.2.5.1.1輸入能力

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試：

a)運(yùn)行虛擬仿真系統(tǒng)，接入相機(jī)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、虛擬鍵盤(pán)、觸摸屏、麥克風(fēng)、手柄、數(shù)據(jù)手套等

輸人設(shè)備；

b)檢查輸人設(shè)備向虛擬仿真系統(tǒng)傳遞輸人數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)用系統(tǒng)軟件有響應(yīng)。

5.2.5.1.2輸出能力

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試：

a)運(yùn)行虛擬仿真系統(tǒng)，接入屏幕、頭戴式顯示設(shè)備、耳機(jī)、力反饋設(shè)備、味覺(jué)發(fā)生設(shè)備、嗅覺(jué)發(fā)

生設(shè)備等一種或多種輸出設(shè)備；

b)檢查虛擬仿真系統(tǒng)向輸出設(shè)備傳遞視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、味覺(jué)以及噢覺(jué)等一種或多種信息。

5.2.5.1.3定位

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試：

a)設(shè)計(jì)任意一個(gè)移動(dòng)軌跡，包括空間直線、空間曲線；

b)運(yùn)行虛擬仿真系統(tǒng)，按設(shè)計(jì)好的軌跡移動(dòng)設(shè)備，并在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和平移；

c)檢驗(yàn)從虛擬仿真系統(tǒng)中獲取設(shè)備運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的坐標(biāo)信息及自由度信息。

5.2.5.2運(yùn)行效率

5.2.5.2.1時(shí)間特性

5.2.5.2.1.1平均響應(yīng)時(shí)間

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試，并設(shè)定相應(yīng)的數(shù)值：

a)統(tǒng)計(jì)用戶/設(shè)備發(fā)出請(qǐng)求的時(shí)間T0；

b)統(tǒng)計(jì)結(jié)果呈現(xiàn)結(jié)束的時(shí)間Ti；

c)計(jì)算響應(yīng)時(shí)間Ti；

d)共統(tǒng)計(jì)n次；

e)計(jì)算平均響應(yīng)時(shí)間。

5.2.5.2.1.2最大響應(yīng)時(shí)間

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試，并設(shè)定相應(yīng)的數(shù)值：

a)統(tǒng)計(jì)用戶/設(shè)備發(fā)出請(qǐng)求的時(shí)間為T(mén)0；

b)統(tǒng)計(jì)結(jié)果呈現(xiàn)結(jié)束的時(shí)間為T(mén)i；

c)計(jì)算響應(yīng)時(shí)間Ti；

d)計(jì)算最大響應(yīng)時(shí)間Tmax。

5.2.5.2.1.3渲染幀率

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試，并設(shè)定相應(yīng)的數(shù)值：

a)確定顯示設(shè)備的刷新率；

b)測(cè)量運(yùn)行期間渲染頓數(shù)N和運(yùn)行期間時(shí)長(zhǎng)T[以秒（s）計(jì)]；

c)計(jì)算渲染鎖率P。

5.2.5.2.2資源利用性

5.2.5.2.2.1CPU占用率

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試，并設(shè)定相應(yīng)的數(shù)值：

a)系統(tǒng)初始化，清除虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用以外的用戶程序；

b)獲取虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的進(jìn)程ID；

c)待程序穩(wěn)定運(yùn)行后，獲取虛擬仿真系統(tǒng)的CPU占用率均值。

5.2.5.2.2.2內(nèi)存占用率

8

T/CASMEXXXX—XXXX

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試，并設(shè)定相應(yīng)的數(shù)值：

a)系統(tǒng)初始化，清除虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用以外的程序；

b)獲取虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的進(jìn)程ID；

c)待程序穩(wěn)定運(yùn)行后，獲取虛擬仿真系統(tǒng)的內(nèi)存占用率均值。

5.2.5.2.2.3GPU占用率

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試，并設(shè)定相應(yīng)的數(shù)值：

a)系統(tǒng)初始化，清除虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用以外的用戶程序；

b)獲取虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的進(jìn)程ID；

c)待程序穩(wěn)定運(yùn)行后，獲取虛擬仿真系統(tǒng)的GPU占用率均值。

5.2.5.2.2.4資源冗余數(shù)量比

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試，并設(shè)定相應(yīng)的數(shù)值：

解壓圖片資源；

以遞歸方式遍歷資源目錄下的資源文件，得到MD5計(jì)算結(jié)果，并寫(xiě)入資源哈希表，并保存文件的大

?。?/p>

如果MD5已存在，則不進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)最后去重的文件數(shù)N1，以及總文件數(shù)N0；

資源冗余數(shù)量比計(jì)算公式如下：

11

0

式中：

N0——總文件數(shù)；

N1——去重的文件數(shù)。

5.2.5.2.2.5資源冗余空間比

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試，并設(shè)定相應(yīng)的數(shù)值：

解壓圖片資源；

以遞歸方式遍歷資源目錄下的資源文件，得到MD5計(jì)算結(jié)果，并寫(xiě)人資源哈希表，并保存文件的大

小；

如果MD5已存在，則不進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)最后去重的文件總大小M1，以及總文件大小M0；

資源冗余空間比計(jì)算公式如下：

1

0

式中：

M0——總文件大?。?/p>

M1——去重的文件總大小。

5.2.5.3易用性

5.2.5.3.1界面架構(gòu)清晰性

新用戶在不查看系統(tǒng)軟件幫助文檔的情況下，完成系統(tǒng)軟件的打開(kāi)退出選擇等操作。

5.2.5.3.2操作引導(dǎo)有效性

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試：

a)查看系統(tǒng)軟件界面的操作方式引導(dǎo)；

b)跟隨操作方式引導(dǎo)完成相應(yīng)的操作；

c)檢查完成操作后是否給予用戶引導(dǎo)或提示。

5.2.5.3.3操作方式適配性

9

T/CASMEXXXX—XXXX

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試：

a)查看系統(tǒng)軟件的操作方式是否有設(shè)備不支持的操作方式；

b)檢查系統(tǒng)軟件的操作方式是否至少包含一種設(shè)備支持的操作方式。

5.2.5.3.4交互操作舒適性

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試，并設(shè)定相應(yīng)的數(shù)值：

a)選擇不少于20個(gè)普通用戶，使其操作虛擬仿真系統(tǒng)；

b)統(tǒng)計(jì)正常使用系統(tǒng)軟件15min后產(chǎn)生明顯疲勞、眩暈、眼睛干澀或流淚、惡心等的用戶數(shù)量，

用戶產(chǎn)生不舒適感的比例應(yīng)不高于30%。

5.2.5.3.5交互操作準(zhǔn)確性

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試，并設(shè)定相應(yīng)的數(shù)值：

a)打開(kāi)虛擬仿真系統(tǒng)，準(zhǔn)確地選擇系統(tǒng)軟件界面元素；

b)選定2～3個(gè)典型任務(wù)，連續(xù)執(zhí)行10次。

5.2.5.3.6交互操作反饋性

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試：

a)查看系統(tǒng)軟件是否存在操作后沒(méi)有反饋的元素，比如界面跳轉(zhuǎn)、色彩變化、界面元素變化、動(dòng)

效反饋、聲音反饋或其他類型；

b)若反饋正常，用戶在進(jìn)行交互操作后提供的結(jié)果反饋延遲是否超過(guò)2s。

5.2.5.4可靠性

5.2.5.4.1成熟性

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試：

a)選擇概率最大的前25%的可造成系統(tǒng)軟件異常輸人元素構(gòu)成虛擬仿真系統(tǒng)運(yùn)行剖面；

b)檢查系統(tǒng)軟件否有針對(duì)該錯(cuò)誤的反饋信息；

c)檢查系統(tǒng)軟件運(yùn)行出現(xiàn)異常時(shí)是否出現(xiàn)失去響應(yīng)、非正常退出、功能失效或造成操作系統(tǒng)崩潰

等異?，F(xiàn)象；

d)檢查虛擬仿真系統(tǒng)是否提供終止、退出的功能。

5.2.5.4.2容錯(cuò)性

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試：

a)分別做出無(wú)效動(dòng)作無(wú)效選擇輸人超出合理范圍的動(dòng)作；

b)檢查系統(tǒng)軟件否有針對(duì)該錯(cuò)誤的反饋信息；

c)系統(tǒng)軟件是否出現(xiàn)非正常退出或崩潰；

d)系統(tǒng)軟件其他功能是否失效。

5.2.5.4.3易恢復(fù)性

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試：

a)通過(guò)人為的強(qiáng)制性手段讓系統(tǒng)軟件出現(xiàn)故障。例如，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備都有一個(gè)最佳操作區(qū)域，當(dāng)

用戶離開(kāi)這個(gè)區(qū)域時(shí)，數(shù)據(jù)傳送失敗，使系統(tǒng)軟件出現(xiàn)故障；

b)檢查系統(tǒng)軟件是否能正確重啟（自動(dòng)和人工均可）；

c)檢查系統(tǒng)軟件是否記錄了故障前后的狀態(tài)，搜集了可供調(diào)試分析的有用信息；

d)檢查系統(tǒng)軟件重啟后是否可正常使用。

5.2.5.5可維護(hù)性

5.2.5.5.1失效診斷準(zhǔn)確性

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試：

a)確定系統(tǒng)軟件實(shí)際需要進(jìn)行維護(hù)的失效點(diǎn)個(gè)數(shù)B；

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T/CASMEXXXX—XXXX

b)針對(duì)每一個(gè)維護(hù)記錄，收集相關(guān)的維護(hù)線索；

c)統(tǒng)計(jì)維護(hù)者依據(jù)維護(hù)線索而無(wú)需借助于其他方法能成功分析失效原因的維護(hù)點(diǎn)個(gè)數(shù)A；

d)計(jì)算測(cè)試結(jié)果。

5.2.5.5.2可自動(dòng)驗(yàn)證性

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試：

a)確定系統(tǒng)軟件實(shí)際需要進(jìn)行維護(hù)的失效點(diǎn)個(gè)數(shù)B；

b)維護(hù)操作結(jié)束之后，依據(jù)相關(guān)文檔，觀察系統(tǒng)與系統(tǒng)軟件是否已經(jīng)進(jìn)行了自動(dòng)驗(yàn)證；

c)檢查已自動(dòng)驗(yàn)證的維護(hù)點(diǎn)個(gè)數(shù)A；

d)計(jì)算測(cè)試結(jié)果。

5.2.5.5.3維護(hù)完整性

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試：

a)確定系統(tǒng)軟件實(shí)際需要進(jìn)行維護(hù)的失效點(diǎn)個(gè)數(shù)B；

b)在實(shí)際的維護(hù)操作中，邀請(qǐng)專家評(píng)定由于現(xiàn)有技術(shù)條件、成本限制、時(shí)間按照等因素未進(jìn)行成

功修改的點(diǎn)個(gè)數(shù)；

c)統(tǒng)計(jì)已維護(hù)成功的點(diǎn)個(gè)數(shù)A；

d)計(jì)算測(cè)試結(jié)果。

5.2.5.6可移植性

可移植性測(cè)試宜按照對(duì)不同環(huán)境的適用性進(jìn)行測(cè)試：

a)在新的目標(biāo)硬件、操作系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)軟件環(huán)境下安裝、運(yùn)行虛擬仿真系統(tǒng)，確定系統(tǒng)軟件易

于安裝，并能夠正常啟動(dòng)，功能可以正常實(shí)現(xiàn)，其他系統(tǒng)軟件或設(shè)備運(yùn)行不受影響；

b)計(jì)算虛擬仿真系統(tǒng)移植過(guò)程中的開(kāi)發(fā)修改工作量和原版的開(kāi)發(fā)工作量，確定比值＜10%。

5.2.5.7兼容性

5.2.5.7.1共存性

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試：

a)確定需要共存的其他系統(tǒng)軟件的系統(tǒng)軟件類型（如需兼容辦公系統(tǒng)軟件、多媒體系統(tǒng)軟件、數(shù)

據(jù)庫(kù)中間件等）；

b)確定操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)中間件與被測(cè)系統(tǒng)軟件共存的其他系統(tǒng)軟件所構(gòu)成的環(huán)境；

c)根據(jù)需要共存的系統(tǒng)軟件類型選取符合系統(tǒng)軟件類型的評(píng)測(cè)樣本（如金山辦公系統(tǒng)軟件等）；

d)啟動(dòng)需要評(píng)測(cè)的虛擬仿真系統(tǒng)和需兼容的系統(tǒng)軟件樣本；

e)觀察被測(cè)虛擬仿真系統(tǒng)和樣本系統(tǒng)軟件運(yùn)行情況；

f)觀察不同類型樣本系統(tǒng)軟件與被測(cè)虛擬仿真系統(tǒng)的共存情況；

g)依次記錄系統(tǒng)軟件的運(yùn)行時(shí)間、被測(cè)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)軟件的系統(tǒng)軟件名稱、共存系統(tǒng)軟件的系統(tǒng)

軟件名稱、被測(cè)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)軟件的運(yùn)行情況以及共存系統(tǒng)軟件的運(yùn)行情況（功能是否正常是

否出現(xiàn)程序崩潰現(xiàn)象等）。

5.2.5.7.2接口兼容性

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試：

a)檢查系統(tǒng)軟件是否能夠與外置系統(tǒng)進(jìn)行連接；

b)檢查系統(tǒng)軟件與外置系統(tǒng)連接成功后，是否能夠進(jìn)行交互操作；

c)檢查系統(tǒng)軟件與外置系統(tǒng)之間進(jìn)行交互操作時(shí)，是否能夠?qū)换サ臄?shù)據(jù)流進(jìn)行正確處理。

5.2.5.7.3分辨率兼容性

該特性應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行測(cè)試：

a)確定平臺(tái)的屏幕分辨率；

b)測(cè)量系統(tǒng)軟件界面元素的尺寸和布局；

11

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c)對(duì)照所確定的平臺(tái)屏幕分辨率比較測(cè)量結(jié)果，檢查其適應(yīng)程度。

_________________________________

12

ICS35.240

CCSL60

CASME

中國(guó)中小商業(yè)企業(yè)協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CASMEXXXX—XXXX

基于大數(shù)據(jù)分析的虛擬仿真系統(tǒng)規(guī)范

Specificationforvirtualrealitysystemsbasedonbigdataanalysis

征求意見(jiàn)稿

2023-XX-XX發(fā)布2023-XX-XX實(shí)施

中國(guó)中小商業(yè)企業(yè)協(xié)會(huì)??發(fā)布

T/CASMEXXXX—XXXX

基于大數(shù)據(jù)分析的虛擬仿真系統(tǒng)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了基于大數(shù)據(jù)分析的虛擬仿真系統(tǒng)規(guī)范的術(shù)語(yǔ)和定義、縮略語(yǔ)、系統(tǒng)組成及要求。

本文件適用于基于大數(shù)據(jù)分析的虛擬仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T35295-2017信息技術(shù)大數(shù)據(jù)術(shù)語(yǔ)

GB/T16260-2006軟件工程產(chǎn)品質(zhì)量

GB/T25000.51-2010軟件工程軟件產(chǎn)品質(zhì)量要求和評(píng)價(jià)（SQuaRE）商業(yè)現(xiàn)貨（COTS）軟件產(chǎn)品的

質(zhì)量要求和測(cè)試細(xì)則

3術(shù)語(yǔ)和定義

GB/T35295-2017界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

虛擬仿真virtualreality

指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行模擬和模擬的過(guò)程，通過(guò)創(chuàng)建虛擬環(huán)境，將實(shí)際的物理世界或特定的情境進(jìn)

行數(shù)字化表示，用自然的方式與虛擬世界的對(duì)象進(jìn)行交互，相互影響，從而產(chǎn)生親臨真實(shí)環(huán)境的感覺(jué)和

體驗(yàn)。

4縮略語(yǔ)

CPU：中央處理器（CentralProcessingUnit）

GPU：圖形處理器（GraphicProcessingUnit）

OLAP：聯(lián)機(jī)分析處理（On-LineAnalyticalProcessing）

SQL：結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言（StructuredQueryLangunge）

ID：賬號(hào)（IDentity）

MD5：信息摘要算法5（MessageDigest5）

wat-if：假設(shè)分析法

5系統(tǒng)組成及要求

基于大數(shù)據(jù)分析的虛擬仿真系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)分析、虛擬仿真兩大功能模塊。

5.1大數(shù)據(jù)分析模塊

5.1.1基本功能

該模塊應(yīng)涵蓋從數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)分析、展現(xiàn)的全過(guò)程，支持幾乎所有的數(shù)據(jù)分析需求和應(yīng)用場(chǎng)景。

主要的功能包括：多維分析、專題分析、數(shù)據(jù)模刑。

5.1.1.1多維分析

5.1.1.2應(yīng)實(shí)現(xiàn)即時(shí)查詢到效果。

1

T/CASMEXXXX—XXXX

5.1.1.3應(yīng)實(shí)現(xiàn)多維度自定義分析，多維數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)具有較大的靈活性，可以隨用戶的要求組合任意的

指標(biāo)和維度。

5.1.1.4系統(tǒng)應(yīng)能提供各種常見(jiàn)的OLAP分析操作，除基本的分組匯總外，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)任意多維度的分析，

多計(jì)算指標(biāo)、過(guò)濾、聯(lián)動(dòng)、鉆取換維、復(fù)用、數(shù)據(jù)預(yù)警等分析功能。

5.1.1.5專題分析

5.1.1.6應(yīng)將同類業(yè)務(wù)或相近業(yè)務(wù)的圖形、報(bào)表、地圖等整合在一個(gè)頁(yè)面。

5.1.1.7應(yīng)支持儀表盤(pán)展現(xiàn)，界面美觀、使用簡(jiǎn)便，實(shí)現(xiàn)可交互、可自定義界面布局和色彩搭配等功

能。

5.1.1.8應(yīng)支持柱狀圖、折線圖、餅圖、雷達(dá)圖、散點(diǎn)圖、堆積圖、氣泡圖、地圖等多種分析圖形，

支持組合圖。

5.1.1.9應(yīng)支持圖表文字混和展現(xiàn)，支持wat-if分析功能，支持在線和離線的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)展現(xiàn)。

5.1.1.10數(shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)模型應(yīng)包括元數(shù)據(jù)模型、雪花模型、統(tǒng)一視圖層模型，共3種。元數(shù)據(jù)模型是指表、字段模型。

雪花模型是在元數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)上建立起來(lái)的邏輯模型。統(tǒng)一視圖層模型，即維度和度量模型。統(tǒng)一視圖

層的建模，是指用戶將雪花模型中的不同字段按照維度進(jìn)行組合，并建立指標(biāo)的過(guò)程。

5.1.2模塊性能要求

5.1.2.1精度

數(shù)據(jù)分析模塊精度要求具體如下：

a)數(shù)量：如果涉及到金額，金額應(yīng)精確到小數(shù)點(diǎn)后4位小數(shù)。正常情況下應(yīng)精確到小數(shù)點(diǎn)后2位小

數(shù)。

b)時(shí)間：應(yīng)精確到毫秒。

5.1.2.2時(shí)間特性

響應(yīng)時(shí)間要求具體