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基于Jini平台的分布式虚拟环境中的协同机制研究

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基于Jini平台的分布式虚拟环境中的协同机制研究

作者：董晨天津理工大学

学位级别：硕士

分布式虚拟环境(Distributed Virtual Environment, DVE)下的协同工作系统,不但可以支持地域分散的用户以协作方式完成共同的任务,而且能给用户提供一种更具真实感、沉浸感的协同工作环境,成为信息时代的发展趋势,它是分布计算、Web和... 详细信息

分布式虚拟环境(Distributed Virtual Environment, DVE)下的协同工作系统,不但可以支持地域分散的用户以协作方式完成共同的任务,而且能给用户提供一种更具真实感、沉浸感的协同工作环境,成为信息时代的发展趋势,它是分布计算、Web和虚拟现实技术的结合体,是今后网络、多媒体、虚拟现实技术和CSCW发展的重要方向。由于目前国内外研究领域在DVE下协同应用的研究中,缺少对群组内协同工作的机制与方法的深入研究,开发出的系统专用性较强,对DVE下的应用中重要的、共性的协同机制,没有提供通用的软件支持,不同应用间可复用的程度低,开发出的协同应用系统不具扩展性、伸缩性。为此,本文采用Jini分布式计算平台,基于AO(Aspect-Oriented, AO)的思想,实现了Jini平台下的一个协同服务,对DVE下共性的协同机制提供支持,以简化DVE下协同应用系统的开发。本文首先分析在开发DVE下的协同应用时,OO方法存在的问题,提出基于AO思想设计Jini平台下DVE中的协同服务,并提取出DVE下的协同应用中典型的一些属性,将这些属性模块化为独立的Aspects。根据协同服务的功能需求与性能需求,设计系统的软件体系结构,将协同服务的功能划分为三个主要核心模块。利用这些模块,实现基于同步、异步模式的群组通信;基于同步、异步模式的交互协作;基于同步、异步模式的协同感知等功能。采用基于令牌的并发控制算法,解决在协同服务中,多用户对共享资源进行操作时的数据一致性问题。最后,将实现的协同机制,作为一项服务加入到Jini平台中,成为Jini平台的设施,使得平台中的用户可以利用协同服务,开发满足特定需求的协同应用。为验证协同服务对DVE应用开发的支持,利用协同服务开发了一个虚拟教室场景的协同应用,应用主要包括教师和学生间基于文本的群组通信,学生间交互协作编辑教师授课的文档、教师和学生间的协同感知等,开发的系统经在实验室局域网环境下测试,表明协同服务可以有效支持协同应用开发。

关键词： Jini 分布式虚拟环境协同服务 AO

基于视野计算的消息过滤机制在分布式虚拟环境中的实现研究

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基于视野计算的消息过滤机制在分布式虚拟环境中的实现研究

作者：凌莉河海大学

学位级别：硕士

分布式虚拟环境(Distributed Virtual Environment，DVE)是一个分布式的应用系统，它描述了一个模拟的3D空间，不同地点的用户同时出现在这个空间中，我们称这种共享的空间为一个虚拟世界，它由图形化表示的对象构成。所有不同地点的用... 详细信息

分布式虚拟环境(Distributed Virtual Environment，DVE)是一个分布式的应用系统，它描述了一个模拟的3D空间，不同地点的用户同时出现在这个空间中，我们称这种共享的空间为一个虚拟世界，它由图形化表示的对象构成。所有不同地点的用户通过看到共同的场景、听到共同的声音来感知一个共同的虚拟世界。每个用户都能够对整个三维空间进行漫游，能够看到、听到其他的用户，甚至还能够与他们进行一定程度上的合作。在DVE中，当虚拟世界中的实体数较多时，为了满足虚拟环境的实时性要求，必须采取适当的措施减少数据传输量，从而保证实体的时空一致性及系统的可扩充性。为了减少传输的数据量，除了采用DR算法和改进通信方式外，还可以对将要发送的数据流进行过滤。本文对基于距离的过滤机制进行了改进，结合视觉原理提出了基于视觉计算的分级消息过滤机制。该机制根据本机结点在虚拟环境中的可视范围，实时计算远程主机相对于本机的级别值，并按照该级别值将实体分为不同等级，采取不同的标准发送数据，以达到减少低级别值实体通信数据量的结果。最后，本文给出了一个应用该分级消息过滤机制的原型系统。

关键词：虚拟现实分布式虚拟环境通信 DR算法

分布式虚拟环境中网络通信软件的设计及其实现

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现代电子技术 2004年第1期27卷 7-10页

作者：陈豪张为公东南大学仪器科学与工程系江苏南京210096

网络通信是分布式虚拟环境设计中的重要技术 ,本文介绍了网络通信软件的设计思想、总体结构及其实现的关键技术。

关键词：分布式虚拟环境网络通信软件通信协议 UDP

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分布式虚拟环境中的DR算法研究

网络安全技术与应用 2008年第8期 50-52页

作者：陈源戴青唐小伟马延周解放军信息工程大学电子技术学院河南450004

在分布式虚拟环境(DVE)取得巨大应用发展的同时,解决系统规模的扩展性已成为首要问题。本文从DR算法的模型和原理入手,针对常规DR算法存在的问题,提出了模糊推算定位DR算法和基于知识DR算法。

关键词：分布式虚拟环境可扩展性 DR算法数据过滤

分布式虚拟环境中的一种高效多精度栅格地形表示

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分布式虚拟环境中的一种高效多精度栅格地形表示

多机器人遥操作分布式虚拟环境关键技术的研究

2003年全国系统仿真学术年会

作者：刘志宇王辉沈旭昆北京航空航天大学计算机学院虚拟现实研究室

在国家十五863重大应用示范项目---- DVENET中,本文给出了一种高效多精度栅格地形表示。它是一种简单而操作效率高的数据组织形式,也是DVENET环境服务的一个核心地形数据表示。综合了空间关系模型和语义关系模型,能进行动态的实时更新... 详细信息

在国家十五863重大应用示范项目---- DVENET中,本文给出了一种高效多精度栅格地形表示。它是一种简单而操作效率高的数据组织形式,也是DVENET环境服务的一个核心地形数据表示。综合了空间关系模型和语义关系模型,能进行动态的实时更新。其组织方式采用了多精度、分图层的思想,以栅格表示为主体,加载了基于栅格的矢量表示和语义特征描述,满足了仿真中的动态实时性;也便于CGA进行复杂的智能推理和决策。

关键词：分布式虚拟环境源地形数据多精度栅格数据字典压缩存储

来源： cnki会议评论

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多机器人遥操作分布式虚拟环境关键技术的研究

作者：黄舟平哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着Internet技术和虚拟现实技术的飞速发展,分布式虚拟环境应运而生,并被广泛应用在教育、工程、商业和娱乐等多个领域。把分布式虚拟环境引入遥操作系统,给遥操作技术带来了新的前进方向和发展动力。与传统的遥操作系统相比,它能够有... 详细信息

随着Internet技术和虚拟现实技术的飞速发展,分布式虚拟环境应运而生,并被广泛应用在教育、工程、商业和娱乐等多个领域。把分布式虚拟环境引入遥操作系统,给遥操作技术带来了新的前进方向和发展动力。与传统的遥操作系统相比,它能够有效地弥补仅依靠视频图像作为主要反馈信息的不足,同时允许分布在不同地理位置的多个操作者协同操作,共享昂贵的设备资源,在空间作业、深海探测、远程医疗等领域显示出巨大的应用潜力。首先分析了基于Internet的多操作者多机器人遥操作系统组成、控制模式和信息传递等特征,分析不同分布式虚拟环境结构特征及优缺点,在此基础上提出了应用于多操作者多机器人遥操作系统的分布式虚拟环境的体系结构。根据多机器人遥操作系统特点及功能需求,构建了分布式虚拟环境平台分层构架。基于Java/Java3D开发了分布式虚拟环境软件平台,结合遥操作系统特点设计了用户交互、控制中介、算法实现和虚拟环境组成的分层软件结构,采用接口驱动控制模式实现虚拟环境驱动,使用胖客户端/服务器模式和RMI通讯技术实现分布式网络信息传输。针对遥操作系统分布式虚拟环境一致性问题,首先分析了分布式虚拟环境一致性相关的重要概念以及遥操作系统环境更新一致性问题;根据系统延时的模型,实现了本地滞后的一致性控制方法,研究该方法对系统性能影响,研究了遥操作系统环境更新模式;最后基于分布式虚拟环境平台进行了一致性控制的相关实验测试和分析。针对遥操作系统操作效率和安全性的问题,结合虚拟环境虚物实化、实物虚化的特点,设计了多机器人遥操作系统虚拟向导。引入了虚拟向导统一描述,结合人机交互方式划分了虚拟向导体系结构。给出向导激活判断条件,建立了基于弹簧力、斥力场模型的虚拟向导力转化模型,在虚拟环境内实现视觉与力觉感知融合的机器人操作虚拟向导,以及状态指示、路径控制、虚拟检测的机器人移动虚拟向导。

关键词：遥操作多机器人分布式虚拟环境一致性虚拟向导

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Java3D与分布式虚拟环境的构建

Java3D与分布式虚拟环境的构建

作者：叶建军昆明理工大学

学位级别：硕士

三维地理信息系统(3D-GIS)已经成为地理信息界研究的热点内容。由于三维空间数据的数据量非常庞大，三维空间实体具有较为复杂的空间关系，因而三维地理信息系统(3D-GIS)也成为地理信息界研究的难点。随着计算机处理能力和计算机网络的... 详细信息

三维地理信息系统(3D-GIS)已经成为地理信息界研究的热点内容。由于三维空间数据的数据量非常庞大，三维空间实体具有较为复杂的空间关系，因而三维地理信息系统(3D-GIS)也成为地理信息界研究的难点。随着计算机处理能力和计算机网络的提高，促进了三维地理信息系统于网络的融合，产生了网络三维地理信息系统，进而出现了分布式虚拟环境的概念。本论文首先论述了虚拟环境的相关概念和理论，包括分布式虚拟环境，、分布式虚拟环境的网络架构、以及分布式虚拟环境与虚拟地理环境;接着论文论述了Java3D的基本理论、基本场景图结构、虚拟世界，Java3D的几何建模和运动建模。论文主要论述的是如何应用Java3D读取DEM数据构建构建大范围复杂的虚拟环境，特别论述了如何运用Java3D实现LOD(Level of Detail)模型，如何应用Java3D构建三角网，如何利用鼠标和按键与虚拟环境进行实时交互。论文将通过一个应用程序演示应用Java3D和DEM数据构建虚拟环境的方法。本论文的第六章将设计基于Java3D、客户端/服务器结构及TCP/IP通信协议的分布式虚拟环境系统架构，介绍了虚拟环境中的三维复杂地物的构建和分布式虚拟环境中的数据流，并用真实的DEM数据进行试验。

关键词：三维地理信息系统虚拟环境 Java3D 分布式虚拟环境

大规模分布式虚拟环境因果一致性控制技术研究

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大规模分布式虚拟环境因果一致性控制技术研究

作者：曾凡益国防科学技术大学

学位级别：硕士

随着虚拟现实技术与网络技术的发展,分布式虚拟环境技术的应用越来越广泛。保证分布式虚拟环境中的时空一致性是建立逼真虚拟环境的重要保障,而维护事件的因果一致性是保证分布式虚拟环境时空一致性的必要条件。因果一致性对于维护分布... 详细信息

随着虚拟现实技术与网络技术的发展,分布式虚拟环境技术的应用越来越广泛。保证分布式虚拟环境中的时空一致性是建立逼真虚拟环境的重要保障,而维护事件的因果一致性是保证分布式虚拟环境时空一致性的必要条件。因果一致性对于维护分布式虚拟环境的真实感和可信度非常重要,是大规模分布式虚拟环境技术中一个迫切需要解决的问题。本文从因果关系建模的角度出发研究了大规模分布式虚拟环境的因果关系模型及其因果一致性控制技术。本文首先深入分析了已有的基于发生在先关系的因果关系模型,指出该模型不能准确地反映出事实上的因果关系,其因果一致性控制方法的网络开销也与系统的节点数相关,不利于系统的可扩展性。根据分布式虚拟环境的特点,区分了两类事件:交互事件和更新事件,定义了一种基于交互事件的因果关系模型,在该模型中只有交互事件才能建立起跨节点的事件因果关系,捕获了事件间事实上的因果关系,并且在效果上弱化了发生在先关系,降低了各个节点间的因果关系耦合度,使得网络开销与系统内节点数无关。在基于交互事件因果关系模型基础上,提出了相应的因果一致性控制方法,该控制方法可以保持事件间基于交互事件的因果关系,同时增强了系统的实时性和可扩展性。在HLA/RTI分布式仿真平台上实现了该因果一致性控制算法,并设计开发了基于交互事件因果一致性控制的中间件软件。为了验证本文提出的因果一致性控制方法的有效性,设计并实现了基于HLA/RTI的因果一致性控制算法验证平台,验证平台可以对HLA/RTI平台上不同的因果一致性控制方法进行对比和验证。模拟实验结果表明,本文提出的基于交互事件的因果一致性控制方法效果显著,消除了98%以上的因果不一致现象,相对于基于发生在先关系的因果一致性控制方法,减少了约30%的额外消息处理时间。

关键词：分布式虚拟环境因果一致性因果关系模型因果一致性控制方法交互事件

基于VRML-XML的三维模型在分布式虚拟环境中的应用研究

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基于VRML-XML的三维模型在分布式虚拟环境中的应用研究

作者：秦玉杰国防科学技术大学

学位级别：硕士

基于仿真的采办(Simulation Based Acquisition,SBA)是美国国防部于1997年提出的一种新型武器采办体系,它主张将先进的仿真工具和技术应用于武器系统采办的全生命周期,形成智能化的高效的采办仿真集成器。它强调建模与仿真作为可用于武... 详细信息

基于仿真的采办(Simulation Based Acquisition,SBA)是美国国防部于1997年提出的一种新型武器采办体系,它主张将先进的仿真工具和技术应用于武器系统采办的全生命周期,形成智能化的高效的采办仿真集成器。它强调建模与仿真作为可用于武器系统采办与管理的有效资源,可大大节省成本、时间,减小风险,提高武器系统总体性能。实现武器系统全寿命周期的仿真要解决的关键问题之一就是实现对SBA相关的资源的分布式存储、访问、重用及不同类型的仿真应用系统之间的互操作问题。本文正是围绕这一主题,将虚拟现实技术、XML技术、分布式数据库技术、以及分布仿真中HLA/RTI技术结合起来,搭建一个整体框架,目的是为SBA中资源的存储、重用和仿真应用之间的互操作问题,探索一条切实可行的解决途径。因此,论文的重点是整体框架的搭建和可行性研究。围绕这一目的,本文进行了具体的应用开发和研究,即用VRML建立仿真对象的三维模型,然后用XML语言将模型描述成标准格式,并提出了VRML到XML转换的标准文档模型;通过JDBC,实现了XML文档到Oracle9i数据库的存取;用VRML模型构建分布式虚拟场景,通过VRML的Script节点作为Java程序的嵌入接口,以RTI作为底层通讯机制,用Java程序完成具体交互和高层应用功能,实现了分布式虚拟环境之间的互操作。其中重点内容是,VRML与XML的转换和基于VRML-Java-HLA的分布式虚拟环境系统的构建。本文通过具体的应用开发和研究,证明了我们构建的整体框架的可行性。

关键词： VRML XML Java Oracle9i 分布式数据库 HLA 分布式虚拟环境