在分布式虚拟现实的环境中数据传输的研究

分布式虚拟现实技术可以在分布式环境下满足多人实时参与虚拟环境的要求．较好地实现了信息的交互、文中从分布式虚拟现实的特征、网络模型以及数据的传输进行了分析和讨论，减少网络通讯负载一直是分布式虚拟现实致力解决的问题，本文基于分布式虚拟环境介绍了兴趣管理技术，并提出了多阈值DR技术的思想。多阈值DR技术为解决大规模分布式虚拟环境的通讯负载提供了新的思路。     

层次式主动兴趣管理研究

主动兴趣管理将主动路由技术应用于兴趣管理领域,采用通信和兴趣管理相结合的方式确定分布式虚拟环境中对象间的通信关系.在对主动兴趣管理、层次式兴趣管理及其相关技术进行总结的基础上,层次式主动兴趣管理引入了兴趣层次的概念,提出了适用于虚拟环境中多个对象的兴趣层次评价模型,并根据兴趣层次控制通信细节,减少了不必要的网络通信,进一步提高了系统的可扩展性.     

可扩展主动兴趣管理技术研究

兴趣管理是提高分布式虚拟环境扩展性的基本方法,然而经过近十年的发展,扩展性问题仍然是困扰分布式虚拟环境乃至兴趣管理方法的首要问题.传统兴趣管理方法可分为直接利用IP组播和采用混合通讯结构两种.IP组播本身面临诸多扩展性问题,而混合结构仍不能解决瓶颈问题和扩展问题.最近提出的主动兴趣过滤方法将主动路由思想引入到兴趣管理方法中,虽使通讯量大为减少,但这种方法没有解决兴趣管理系统本身的扩展问题,为此提出了可扩展的主动兴趣管理方法,该方法是通过结合主动路由技术,基于内容的发布-订购模式和应用层组播技术来构造一个基于内容(兴趣)进行过滤和转发的通讯架构,该技术既提高了分布式虚拟环境的扩展性,又满足了动态快速改变通讯关系的要求,即提高了兴趣管理系统本身的扩展性.     

一种适合于分布式虚拟环境的层次式协议结构

随着分布式虚拟环境中信息交互要求的不断提高，目前主要采用的基于兴趣表达式的兴趣过滤机制已经不能满足需求，XML路由器技术的提出为进一步提高分布式虚拟环境的可扩展性注入了新的动力。本文在对基于兴趣表达式的兴趣管理协议结构进行分析的基础上，以虚拟博物馆为例给出了适合动态信息的任务表达式格式，并根据其潜在的层次式结构提出基于XML封装协议的思想，使其能够更好地运用于基于XML路由器的主动网络。     

基于XML路由网络的主动兴趣管理研究

主动兴趣管理将主动路由技术应用于兴趣管理领域，采用通讯和兴趣管理相结合的方式确定分布式虚拟环境中对象间的通讯关系。但是由于主动路由技术本身的缺陷和限制，很难构建实际的主动兴趣管理系统。在对主动兴趣管理、XML路由及其相关技术进行总结的基础上，基于XML路由网络的主动兴趣管理技术将XML路由技术引入了主动兴趣管理，克服了其固有缺陷，提供了一个实现和发展主动兴趣管理系统的全新思路。     

DVE语音通讯中的兴趣管理技术

借鉴分布式事件系统中的发布一订购模式，提出了适合分布式虚拟环境中语音通讯的兴趣管理方法．该方法将基于发送端和基于中间节点的过滤机制相结合，大大减少了语音通讯量；并采用了基于方程的拥塞控制算法，有效控制了网络拥塞带来的负面影响；同时提出了一种简单高效的高级过滤机制，较好解决了分布式虚拟环境中的语音通讯问题。     

一个可扩展的分布式虚拟环境体系架构

分布式虚拟环境的可扩展性包括规模扩展性和系统扩展性两方面的内容.综合Plug-in机制和进程级别的场景分区管理技术,从通信结构、兴趣管理、一致性管理和数据复制这几个方面综合考虑,提出了一个满足规模扩展性和系统扩展性的分布式虚拟环境体系结构,并介绍了具体应用实例.     

XML路由技术在分布式虚拟环境中的应用

在对XML路由技术进行研究和分析的基础上,提出一种基于XML路由的分布式虚拟环境系统构建方法.该方法将XML路由技术与主动兴趣管理相结合,采用双向共享组播树作为通信拓扑结构,根据发布-订购模式实现了数据包的主动过滤和转发.不仅减少系统的网络通信量,而且可以快速、动态地改变通信关系,有效地提高了分布式虚拟环境的可扩展性.最后通过原型系统的实现验证了该方法的可行性和有效性.     

面向电子商务的分布式协同虚拟环境的研究

首先介绍了分布式虚拟现实、协同虚拟环境的基本概念、特征和技术需求，然后阐述了分布式协同虚拟环境的需求特性，最后分析并给出了一个面向电子商务的分布式协作虚拟环境的实现技术和系统应用框架。     

一种基于障碍距离的兴趣管理方法

兴趣管理是提高协同虚拟环境扩展性的一种常用技术。现有的兴趣管理方法大多采用理想欧式距离进行兴趣匹配,没有考虑虚拟空间中存在障碍物的情况。针对现有方法的不足提出一种基于障碍距离的兴趣管理方法。该方法在混合法的基础上,对虚拟环境中的障碍物进行多边形建模。首先采用网格划分虚拟空间,缩小实体的兴趣匹配范围,然后使用障碍距离进行兴趣匹配。实验结果表明,该方法可以进一步减少系统中不必要的网络开销,提高协同虚拟环境的扩展性。     

大规模DVE场景对等传输机制研究新进展

目的 目前互联网上构建的虚拟世界规模越来越大,但在现实网络带宽有限的情况下,实时传输海量复杂虚拟场景一直都是难以解决的“瓶颈问题”,针对该极具挑战性的问题进行了综述性研究。方法 首先对大规模3维虚拟场景传输的主要技术进行了概述,然后分别对其中的关键技术如大规模虚拟场景的轻量化与流式化技术、P2P-Cloud(Peer to Peer-Cloud)网络架构、资源发现/邻居发现策略、不同网络架构的虚拟场景数据分发策略和移动网络场景传输等进行了详细综述。结果 阐明了虚拟场景传输主要技术之间的关系,并通过对已有经典成果的对比,分析了它们的优缺点及需要解决的关键问题。结论 分别从虚拟场景传输的场景预处理、基于云的混合网络架构和移动网络中的场景传输这3个发展方向做了前瞻性的展望。     

分布式虚拟环境综述

在分布式虚拟环境中,位于不同物理位置的多个用户或多个虚拟环境通过网络相互联结,进行信息共享和交互.该文结合作者的研究工作,从分布式虚拟环境的产生、需求和特征、模型和结构以及系统关键技术这几个方面对分布式虚拟环境的研究情况进行综述,讨论了存在的问题和进一步的发展方向.     

An efficient partitioning algorithm for distributed virtualenvironment systems

Distributed virtual environment (DVE) systems model and simulate the activities of thousands of entities interacting in a virtual world over a wide area network. Possible applications for DVE systems are multiplayer video games, military and industrial trainings, and collaborative engineering. In general, a DVE system is composed of many servers and each server is responsible to manage multiple clients who want to participate in the virtual world. Each server receives updates from different clients (such as the current position and orientation of each client) and then delivers this information to other clients in the virtual world. The server also needs to perform other tasks, such as object collision detection and synchronization control. A large scale DVE system needs to support many clients and this imposes a heavy requirement on networking resources and computational resources. Therefore, how to meet the growing requirement of bandwidth and computational resources is one of the major challenges in designing a scalable and cost-effective DVE system. In this paper, we propose an efficient partitioning algorithm that addresses the scalability issue of designing a large scale DVE system. The main idea is to dynamically divide the virtual world into different partitions and then efficiently assign these partitions to different servers. This way, each server will process approximately the same amount of workload. Another objective of the partitioning algorithm is to reduce the server-to-server communication overhead. The theoretical foundation of our dynamic partitioning algorithm is based on the linear optimization principle. We also illustrate how one can parallelize the proposed partitioning algorithm so that it can efficiently partition a very large scale DVE system. Lastly, experiments are carried out to illustrate the effectiveness of the proposed partitioning algorithm under various settings of the virtual world     

Using a preamble to increase presence in digital virtual environments

Immersion in a digital virtual environment (DVE) increases the likelihood that individuals will feel present in the DVE and hence respond as they would in a similar physically grounded environment. Previous research utilizing high-fidelity technology has demonstrated that by starting a virtual experience in a virtual replica of the immediate physical environment, presence is increased. The purpose of this study was to determine whether utilizing such a transitional environment to increase presence could be replicated on a significantly less immersive system—a 2D desktop monitor with mouse and keyboard for navigation. Participants began their DVE experience either in a “preamble” DVE made to look like the surrounding physical laboratory space, or in a novel DVE (i.e., a house). Then, they were given verbal instructions to leave their respective environments and told to go up a set of stairs to explore a museum. Afterward, they reported levels of immersion and presence in the latter DVE. Results demonstrated that entering a target DVE via a familiar “preamble” environment increased perceptions of reality judgment of the virtual experience, perceptions of possibility to act, and levels of presence. These results suggest that incorporating a familiar digital preamble environment as a prelude to the target DVE enables DVE designers and enthusiasts to increase presence without having to invest in more expensive hardware, but it could also augment existing immersive technology. Their efficacy may be because they offer a gradual transition into the virtual world, such that the familiarity eases users into the novel experience.     

分布式虚拟环境中基于神经网络的实时预测

在分布式虚拟环境中,性能的瓶颈是为维护主机间实体行为的一致性而进行的通信.该文针对虚拟场景中的难预测对象建立其状态向量的神经网络模型,使用了基于函数型连接的神经网络对其行为进行实时预测.首先介绍了函数型连接的原理和特点;其次,在对传统的DR算法进行描述后提出了基于神经网络预测的自适应DR算法;然后给出了基于该算法的网络软件结构;最后对一个特例进行了实验,实验结果表明该算法可以很好地工作.     

Jini平台下DVE中的协同支撑服务的设计

介绍了利用AO方法,研究与设计基于Jini平台下的分布式虚拟环境中的协同支撑服务.以一个虚拟教室场景中的协同工作为例,分析比较了在DVE下的协同应用开发中为使系统更具适应性和扩展性,AO方法比OO方法的优越性.基于AO的开发设计思路,分析了DVE下的协同支撑服务中的横切关注点,介绍了协同支撑服务实现中关键的动态编织机制,并给出了协同支撑服务的软件体系结构.     

分布式虚拟环境中基于扫描体的碰撞检测研究

在分布式虚拟环境(DVE)中，由于网络传输的不确定性，物体的状态信息无法准确及时地传输到其他节点上，从而使得DVE中传统的基于状态序列的碰撞检测算法存在漏检和错检现象。在分析传统方法不足的基础上，提出了DVE中基于扫描体的碰撞检测算法，并给出了算法步骤，通过试验证明了该方法能够有效地避免网络传输所带来的不确定性，同时能为DVE提供具有较高精度的检测结果。