分布式虚拟靶试系统的实时数据通信与管理技术研究

西北工业大学硕士学位论文分布式虚拟靶试系统的实时数据通信与管理技术研究姓名：楼俊荣申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：翟正军20060301分布式虚拟靶试系统的实时数据通信与管理技术研究作者：楼俊荣学位授予单位：西北工业大学参考文献(19条)1.CMKrishna.KangGShin.戴琼海实时系统20042.VMIC(R)VMIPCI-5565Ultrahigh-SpeedFiber-OpticReflectiveMemorywithInterrupts20023.VMIC(R)VMISFT/SW-RFM2G-ABC-940Driverforthe2GigaBaudReflectiveMemoryInterfacesontheWindowsNT,2000andXPOperatingSystems20034.顾颖彦反射内存网实时通信技术的研究[期刊论文]-计算机工程2002(7)5.杨森分布式虚拟环境中的数据管理技术研究[学位论文]博士20036.刘云生.迟岩内存受限的实时内存数据库数据装入策略[期刊论文]-计算机工程2004(20)7.刘云生.李国徽实时内存数据库的装入[期刊论文]-软件学报2000(6)8.肖群.刘云生.李国徽实时内存数据库的内外存交换1999(04)9.郭齐胜.张伟.杨立功分布交互仿真及其军事应用200310.廖瑛.梁加红实时仿真理论与支撑技术200211.许建峰分布式实时仿真系统的研究与实现[学位论文]博士200112.RamezElmasri.ShankantBNavathe.邵佩英.张坤龙数据库系统基础200213.CiscoSystems公司CiscoNetworkingAcademyProgram.清华大学.北京大学.京邮电大学.华南理工大学.思科网络技术学院思科网络技术学院教程200414.DavidSolomon.MarkERussinovich.詹剑锋.张文耀.黄艳Windows2000内部揭密200115.NancyALynch.舒继武.李国东.余华山分布式算法200416.吴海滨DIS系统数据管理、时间一致性及DR算法的研究[学位论文]硕士200317.王朝辉面向实时分布系统的实时网络技术研究[学位论文]硕士200318.陈谊分布式虚拟环境关键技术及其在复杂系统仿真中的应用研究[学位论文]博士200219.肖迎元.刘云生.廖国琼主动实时内存数据库系统的数据交换策略及实现[期刊论文]-计算机工程与应用2004(29)相似文献(10条)1.学位论文郭阳明虚拟现实的实时性研究2005虚拟现实(VirtualReality,简称VR),是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境,最大特点就是参与者能用人类自然的技能与感知能力与计算机生成的虚拟环境进行自然的交互,因此,要求系统能实时地对各种输入做出反应.本文基于空装十五预研项目智能座舱显示控制与飞机数据管理记录技术研究和国防科工委十五预研项目分布式协同综合虚拟试验与测试技术的需求,针对虚拟现实技术中的研究热点之一——实时性问题展开深入研究.本文首先介绍了虚拟现实技术及实时研究现状,分析了影响虚拟现实系统实时性的主要因素:场景的实时生成和显示,分布式虚拟现实系统场景的压缩、实时传输和显示等.对这些实时性因素的深入探讨及其解决方案的研究,构成了本文的主要研究内容.探讨了基于图像的场景绘制与显示技术,对序列图像拼接实时生成全景图进行了研究,研究了一种拼接预处理算法,加快了场景的生成速度.本文对多边形网格法生成场景的方法进行了研究,给出了一种快速实时的边折叠网格简化算法,并进行了实验验证,取得了较好的效果.2.期刊论文李凌.LILing浅谈分布式虚拟现实及其实时性研究-电脑编程技巧与维护2008,(15)分布式虚拟现实系统简称DVR,是虚拟现实系统的一种类型,它是基于网络的虚拟环境.在这个环境中,位于不同物理环境位置的多个用户或多个虚拟环境通过网络相连接,或者多个用户同时参加一个虚拟现实环境,通过计算杌与其他用户进行交互,并共享信息.在分布式虚拟现实系统中,多个q用户可通过网络对同一虚拟世界进行观察和操作,以达到协同工作的目的.简单地说是指一个支持多人实时通过网络进行交互的软件系统,每个用户在一个虚拟现实环境中,通过计算机与其它用户进行交互,并共享信息.3.学位论文宁海涛虚拟现实技术的实时性研究2006虚拟现实(Virtual．Reality，简称VR)是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境，最大特点就是参与者能用人类自然的技能与感知能力与计算机生成的虚拟环境进行自然的交互，因此，要求系统能实时地对各种输入做出反应。实时、逼真的虚拟环境建立是虚拟现实技术的核心内容。开展虚拟场景实时生成与实时显示支撑技术的研究，并将研究成果以算法形式融合到各虚拟仿真环境中，以进一步实现真实感和临场感无疑具有重要的研究意义。本文首先阐述了虚拟现实技术的基础理论及实时研究现状，分析了影响虚拟现实系统实时性的主要因素，场景的实时生成和显示技术；并设计了一个分布式VRML场景的实时浏览系统；以及对分布式虚拟现实系统场景的压缩、实时传输和显示技术进行了深入的探讨，并提出了解决的方案。4.期刊论文王滨.戴树岭.WANGBin.DAIShu-ling虚拟现实系统中的可见光成像仿真-系统仿真学报2007,19(6)对虚拟现实系统来说,画面的逼真程度是其能否为使用者提供良好沉浸感的关键.传统的计算机小孔成像模型因缺乏必要的深度信息,不能满足医学、军事等领域的仿真需求.结合真实透镜成像系统的光学原理,对原有计算机成像模型进行了一定的补充和修改,提出透镜成像系统数学模型,并具体解释了如何将透镜系统中的焦距、光圈、弥散圈、景深等概念映射到计算机成像过程当中.随着科学技术不断发展,可编程图形硬件的出现使得大量的图形计算从CPU转移至GPU成为可能.介绍了一种对透镜成像系统数学模型的实现方法,它充分利用图形处理器(GPU)的多纹理技术和可编程性,不仅获得更真实的图像效果,且满足实时性要求,可以在虚拟现实系统中应用.5.学位论文刘姗姗基于P2P的大规模分布式虚拟现实系统设计中若干问题的研究2008近年来，伴随网络技术的迅速发展，分布式虚拟现实系统研究和实现受到越来越多的关注，并被广泛应用于各个领域。传统的C/S结构下的虚拟现实系统中心控制方式，使中心服务器成为计算和通信的瓶颈。P2P结构上建立虚拟现实系统可以有效避免传统的C/S结构中的问题。在P2P中没有服务器这样一个中心管理者存在，所有数据分散在系统中各个节点上，节点之间只能建立部分连接。基于P2P的分布式虚拟交互系统设计的核心研究方向就在于节点的连接和数据控制方案。安全性、一致性和实时性是大规模虚拟交互系统设计的基本要求。为了解决具有实时性、安全性和一致性的P2P大规模分布式虚拟现实交互系统中系统拓扑结构设计和数据控制策略的问题，我们采用以安全一致为前提，追求实时通信的整体思路，通过分析和总结已有P2P技术，来研究和探讨新的设计思路，技术和方法，以解决目前在基于P2P网络的分布式虚拟现实系统设计中所遇到的挑战。本论文从以下四个方面展开工作：1.基于P2P的大规模分布式虚拟现实系统中的同步算法同步是保证交互系统安全性和一致性的基础，文中总结已有的同步算法，并根据虚拟现实系统的数据特性，将分布式虚拟现实系统中的节点进行划分，选择部分节点对节点的事件信息进行计算，参与计算的节点采用保守同步策略，以避免少数节点的欺骗行为。系统中的消息发送时，对整个消息进行签名，对消息源正确执行消息进行监督。引入流水线机制提高系统响应速度，提高了系统实时性。实现了一种可扩展的，支持系统一致性、安全性和实时性的同步方案。2.基于P2P的大规模分布式虚拟现实系统中的网络拓扑结构设计文中针对P2P网络中无可靠节点的情形下，分布式虚拟现实系统中拓扑结构的建立，及其基础上的资源发现、计算分配问题及计算的可靠性问题进行分析。在网络中虚拟替身可视范围确定的前提下，节点需要交互的数据集合也相应确定，若强行将交互组化分更小，节点获取的数据集不能满足用户需求。另外，虚拟现实系统中节点关注虚拟对象变更频繁，导致节点高频率变换交互组。文中提出一种基于Cell的虚拟空间分级模型，来提出根据虚拟坐标为基础的固定小区虚拟划分方法，对网络查找资源进行分级，建立类跨区域的方式，达到降低网络通信频率的效果。通过建立离散空间索引节点的拓扑结构Cell模型，达到降低网络查找频率和减少应用层路由跳转步数的效果。并在其基础上自组织建立交互组，合理进行计算的分配，以达到在确保安全性和实时性的前提下，降低系统总计算量的效果。另外，系统具有良好的鲁棒性，系统中每个节点都以小区为单位进行存储和备份，除非参与同一小区计算和关注的所有节点都失效，否则必然可以进行系统恢复。3.基于P2P的大规模分布式虚拟现实系统中的节点评估算法在确立了系统拓扑的情况下，节点的职能进行了划分，由于网络具有多样性，节点的连接状态会实时发生变化。判断网络中节点性能的信誉机制是一个解决问题的有效方法。文中提出基于信誉机制的节点评估算法，利用网络同步通信过程中每轮节点接收到数据的状态，对与其通信的交互组中的节点的可靠程度进行量化，并实时传播，提出局部声望的概念，并在此基础上提出了计算节点选择算法来调节网络计算和通信的分布。以根据节点状态平衡计算通信负载，将计算任务划分到可靠节点上，以确保系统的鲁棒性。4.基于P2P的大规模分布式虚拟现实系统中的应用层多播算法网络交互符合小世界模型，会产生群聚性，在节点密度过高的地区，具有相同数据源的节点同时从同源下载数据会给用户节点带来负担，节点的连接拓扑需要进行合理调整，以保证系统稳定性。获取更新节点都是从计算节点获取数据，当交互组增大，而计算节点集合相对小时，获取更新节点所需要的数据源集合也相对变小，每个计算节点所负担的发送更新的带宽就会相对增大。文中介绍了应用层多播在虚拟现实中的设计实现方法，在分析了现有应用层多播算法基础上，建立符合Cell模型的多源多播树结构，在对节点交互状态进行量化评估的基础上，选择交互组中性能表现最差的节点进行拓扑调整。通过对多播树的单树内部拓扑调整，以及树之间的连接改进策略，优化系统多播树的建立。实验证明该算法在适应网络带宽约束的前提下，优化网络连接拓扑降低通信延迟。6.期刊论文洪光.李洪儒虚拟现实系统实时性的研究与综合运用-计算机工程与科学2004,26(6)一个成功的虚拟环境将是极其复杂的,有必要提供某种框架或者平台使得新的应用可以在已有的虚拟环境系统开发工具的基础上进行开发.本文在对系统实时性研究的基础上,介绍了利用Creator建模工具来实现实时视景的具体方法.7.学位论文胡泊虚拟战场中不规则物体的几何造型1999该文从真实感和实时性两个方面着手,深入研究了虚拟战场场景中云彩、天空、树木等自然景物的几何建模问题.在认真分析各类自然景物外形特征和总结前人工作的基础上,提出了构造云彩、天空和树木的模型.其中包括:1.基于迭代函数系统和颜色溶合的云彩构造模型;2.基于纹理映射的动态天空生成模型;3.采用分枝模型和外形抽象的三维树木模型.在模型中采用了各种算法和方案来提高自然景物生成和显示的速度.取得了较好的效果.以上三个模型均以用VisualC++语言和OpenGL库函数编程实现.运行在PentiumⅡ300硬件平台上,系统具有良好的真实感和实时性.8.会议论文刘宏芳.杨子华虚拟现实中场景的建模技术研究1998场景建模技术是虚拟现实（VR）系统开发的一项关键技术之一，同时也是VR系统的最基本组成部分，该文讨论了场景建模的方法，同时介绍了场景模拟中应解决的几个根本问题、措施，最后给出了一个海战虚拟场景中建模环境的实例。9.学位论文景华无人机通用实时仿真研究2001该论文主要进行了以下几个方面的研究:根据无人机系统的基本组成,设计并实现了无人机通用实时仿真环境的基本框架.研究了无人机系统人机界面有效性对仿真环境的影响,并提出了相应的弥补措施.研究了分布式仿真环境下的时