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分布式虚拟环境应用研究

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一、分布式虚拟环境应用研究(论文文献综述)

张睿[1](2021)在《基于Unity3D的多用户虚拟培训系统研究与实现》文中进行了进一步梳理基于虚拟现实技术开发的仿真培训系统,因其沉浸、交互式的学习方式以及安全性保障而被广泛应用于各行业技术培训中。但是现有的大多数虚拟培训系统只能实现独立岗位的交互操作学习,无法满足用户协同培训的需求。作为实现多用户虚拟培训系统的核心技术,分布式虚拟环境技术的出现打破了学员单用户受训的局面,很好地满足了用户对虚拟培训群体性和协同性的需求。而分布式虚拟环境技术的主要技术难点集中于多用户虚拟协同的网络同步和并发控制上,因此,本文主要对多用户虚拟协同的网络同步和并发控制进行了深入研究,主要完成工作如下:(1)对多用户虚拟培训系统从行业需求、功能需求和性能需求三个方面展开分析,并以系统需求为目标,基于分布式虚拟环境框架对系统进行了功能和层次的划分,详细设计了本系统的各个功能模块。(2)为满足多用户虚拟协同的一致性和响应性需求,对多用户虚拟协同的网络同步进行了深入研究。首先比较了锁步同步模型和状态同步模型的优缺点,根据系统实际需求,选择基于状态同步模型维护系统一致性。针对TCP协议的传输可靠性保障机制可能带来的高延迟问题,在应用层上设计并实现了基于UDP的可靠传输系统。为解决原始状态同步模型存在的高响应延迟和高网络负载问题,对虚拟环境中的本地实体和远程实体分别采用了客户端和服务器修正技术以及基于航位推测的状态预测技术,有效地降低了网络带宽消耗,提升了虚拟培训系统的响应性。(3)通过分析虚拟环境中并发操作和共享实体的性质,对本文所采用的并发控制机制进行了基本设计。为解决单一并发控制机制无法兼顾不同共享实体操作差异的问题,针对被频繁操作且操作属性单一的共享实体采用基于用户操作意图推测的并发控制机制,该机制基于启发式预测实现了对操作候选者的初步筛选,通过建立三级候选者队列提高了预测准确性,并引入错误预测的失败恢复机制以减少操作令牌的冗余交换。而对部件或属性复杂的共享实体则采用基于操作属性融合的并发控制机制,在服务器端依次实现并发操作集合和冲突操作集合的分割,在得到无冲突的并发操作序列后通过状态同步的方式实现对客户端非法操作的修正。(4)根据系统总体设计方案,基于Unity3D引擎实现了用于多用户协同模块化物流生产线装配培训的原型系统。本系统充分考虑了不同用户的硬件设备之间的性能差异,采用多细节层次技术优化虚拟场景的性能表现。在运行过程中系统的网络同步和并发控制表现良好,能够满足多人实时协同的需求。

张彦鹏[2](2020)在《基于虚拟现实技术的连铸三维仿真系统研究》文中研究表明连铸即连续铸钢,在钢铁制造领域,连铸是一整套指将钢液处理成铸坯的生产过程,由于工厂的生产环境复杂,限制了冶金专业的学生以及工厂的新员工的临场性的学习与实践,因此学校以及企业不断探索冶金连铸过程的仿真与教学方法。将虚拟现实技术应用在连铸培训中,通过构建三维仿真系统可以给学员一种接近于连铸现场的认识和控制操作的训练,为连铸仿真培训提供了新的思路。整体的主要研究如下:首先,为了增强视景仿真的沉浸感,研究了基于三维建模软件(3ds Max)与虚拟现实引擎(Unity3D)对冶金连铸车间的虚拟三维环境的搭建方法,并设计了虚拟人物模型结合虚拟相机管理工具(Cinemachine)进行虚拟场景的漫游以及视角控制的方式;然后,对连铸生产中定尺切割的生产过程进行研究,为了实现铸坯模型的三维虚拟切割,在分析基于面绘制的三维模型切割方法的基础上,提出了一种子模型重建法用于定尺切割的生产过程的三维仿真,子模型重建法通过铸坯模型离散化形成的子模型与切割火焰的碰撞点为基础对铸坯子模型网格进行虚拟切割和网格重建。实验结果表明,该算法能够真实、有效地对铸坯的三维模型的切割进行仿真,同时配合外部控制系统能够较为真实的再现定尺切割的生产过程的操作体验;最后,为了增加系统的拓展性,研究了以Unity3D为客户端的分布式网络系统的搭建的方法,并在服务器端通过NHibernate工具映射My SQL数据库完善了系统的数据存储功能,使系统具备信息的采集和整理能力。图46幅;表8个;参51篇。

王浩[3](2019)在《分布式虚拟维修系统的多场景协同机制研究》文中研究表明分布式虚拟环境提供一个共享的虚拟世界,通过网络将位于不同地理位置的多个节点相连接,节点之间通过共享信息产生交互,为某一共同目标进行协同仿真。然而网络传输过程中固有的延迟、丢包、带宽限制等问题会导致分布式虚拟环境中各节点执行操作时发生错乱,从而产生场景不一致问题。为解决上述问题,本文以自主研发的分布式虚拟维修系统为平台,分析了多场景协同的模型,针对一致性与响应性的需求,提出动态延迟的本地滞后方法;结合对并发控制的分析,提出了基于操作属性融合的并发控制方法。最后在该平台上验证了提出的协同机制的有效性。本文的主要工作如下:第一,分析了分布式虚拟维修系统运行过程中对多场景协同的一致性、并发性和响应性的需求,对常用的一致性和并发性控制方法进行了分析,并总结了影响多场景协同的主要因素。第二,提出动态延迟的本地滞后方法,采用有限状态机对多场景协同建模,各节点以操作的触发时间为基准,延迟一定时间再执行操作,保证执行的顺序一致与时间一致。使用基于二叉搜索树的数据结构,周期性地存储节点间传输的延迟时间,过滤其中的最大值以拟合出新的本地滞后时间,实现动态延迟。第三,提出基于操作属性融合的并发控制方法,允许用户在客户端中直接执行操作,并将其存储在取消操作集中,在出现冲突时执行回滚。在服务器端采用消除冲突的方法,融合针对同一属性的并发操作,将新产生的操作序列作用于场景拷贝上以获得新状态,并将其发送到客户端。第四,介绍了自主研发的分布式虚拟维修系统,并在该系统中验证了多场景协同机制的效果。

李涛[4](2015)在《基于P2P架构的分布式虚拟环境中一种状态消息的随机分发方法》文中指出网络技术,尤其是快速发展的无线通信技术,使得虚拟现实技术越来越地应用到社会的各种领域。结合这两种技术的分布式虚拟环境也得以更普遍地走进人们的生活。分布式虚拟环境是指由地理上位置分散的虚拟现实终端通过网络共同维护一个虚拟环境,在这个所生成的世界里,不同地点的用户通过其虚拟角色参与到同一个虚拟环境中进行通信、交互、协同工作等。分布式虚拟环境面临很多问题,诸如可扩展性、视图不一致性等。这些问题严重影响了分布式虚拟环境为人们提供良好的交互性、沉浸性等特性的仿真环境的初衷。采用基于P2P通信架构的分布式虚拟环境可以很好地解决系统的可扩展性,但是视图不一致性问题较难解决。这一问题对于整个系统的设计来说是至关重要的。考虑到基于P2P架构的分布式虚拟环境系统具有很好的自适应性和自组织性,各用户节点能够直接进行通信交互,所以,节点获取状态消息的时延因素对视图不一致性问题有着直接的影响。本文对分布式虚拟环境中的视图不一致性问题进行了详细阐述,分析了当前对该问题所进行研究的现状。文章通过对时空不一致性这一衡量视图不一致性的模型设计和分析,把焦点放在了兴趣区域中节点进行状态消息的分发时所造成的较大通信时延问题。详细分析了有限的网络带宽对在兴趣区域中节点间进行状态更新消息的分发的影响。给出了用于减少节点间进行状态消息分发过程中的时延的算法设计,以获取具有较少通信时延的分发路由的方法,同时降低时空不一致性的事件率。首先,文章根据对分布式虚拟环境中视图不一致性问题的现有研究进行分析,确定采用从状态更新消息的分发数量和频度上进行控制的AOI(area of interest)兴趣区域划分技术和DR(dead reckoning)预测模型技术相结合、进行状态同步的系统模型。文章给出了衡量视图不一致性问题的衡量标准——时空不一致性的具体模型介绍。在这一基础上,对DR状态更新消息的分发问题进行了定义,即采用怎样的分发策略使得兴趣区域中所有节点获取该状态消息的时间达到最小化。其次,本文根据所给出的DR状态更新消息的分发问题,通过对其进行图的结构化分析,分别提出了两种用以构建具有最小化的最大时延的通信子图算法和基于随机几何图的随机广播算法。其中,创建具有最小化的最大时延的通信子图进行状态分发的方法在分布式虚拟环境中的用户节点呈动态增加时并不适用。另外,采用更为高效的随机广播算法在具体应用时也有一定的不足之处,进而对其采用基于采用贪心策略的路由选择算法进行了优化处理。最后,文章对以上所提出的算法进行了实现和模拟实验,结合实验数据进行了分析、比对等,同时说明本文所提出的采用随机广播算法进行状态消息的分发,较之于其他几种算法,在很大程度上减少了时空不一致性事件率,提高了系统的性能。

庄艳[5](2011)在《分布式虚拟环境中基于差异化数据服务的动态兴趣管理技术研究》文中进行了进一步梳理兴趣管理(Interest Management)作为分布式虚拟环境(Distributed Virtual Environment)领域解决通信可扩展性问题的关键技术之一,被广泛地予以研究。目前,兴趣管理主要包含了两项主要技术,即基于主动路由器的主动兴趣管理技术和基于多服务器的划分管理技术。前者从减少系统冗余数据传输的角度,给出分布式虚拟环境系统可扩展性的解决方案;后者从划分系统工作量,降低单个服务器处理负荷和服务器间通信开销的角度,提供可扩展解决方案。然而,现有无差别的兴趣管理方式会引发资源浪费,而服务需求却无法得到保证的问题。因此,将差异化数据服务引入到兴趣管理技术中,提高兴趣数据的转发和匹配效率,优化系统资源,将是分布式虚拟环境系统可扩展性的重要研究之一。此外,现有研究也没有将系统性能融入到兴趣管理中,因而这些技术在系统性能动态调整方面也存在着不足,留有提升空间。本文针对上述两个问题,分别对这两种主要兴趣管理技术进行了差异化数据处理和系统性能动态调控方面的研究,给出它们基于差异化数据服务的动态兴趣管理机制。本文的主要工作如下:(1)对现有分布式虚拟环境的可扩展性现状进行了较为深入和系统的研究,并对主动兴趣管理和基于多服务器的划分这两项主要技术进行了比较和现有研究分析,总结得出当前兴趣管理技术研究在差异化数据服务和系统性能动态调节两个方面存在不足。(2)针对主动兴趣管理技术,本文定量分析了延时属性在分布式虚拟系统中的重要性,选取其作为区分不同服务和反映系统动态性能的基准,设计了基于差异化数据服务的动态主动兴趣管理机制。首先,从协作交互有效性的角度,设计并实现了基于延时的动态接入控制技术,减少无效主机的加入;其次,以延时作为兴趣参数,设计了动态化的兴趣订购、匹配和过滤规则,以减少无效数据的转发。(3)针对多服务器的划分兴趣管理技术,本文设计并提出了一种以服务为核心的双层自适应划分机制。首先,设计了由全局和本地两个层次构成的划分框架,用以降低划分维护开销和保证划分准确度;其次,提出了基于服务的开销模型和基于服务的划分迁移策略,用以实现不同的服务处理;再次,设计了融合硬件层性能和应用层开销的划分评估函数用于制定划分决策,用以实现动态化的划分结果。由这三个部分构成了整个差异化服务的动态划分机制,以提高分布式虚拟环境系统的可扩展性。(4)根据上述两种差异化数据服务的动态兴趣管理技术,我们在局域网内分别实现了两套原型系统,并对算法进行了分析和仿真实验评估。实验结果表明,采用了基于延时的差异化动态主动兴趣管理机制的处理负载和网络性能明显优于现有主动兴趣管理方法。在基于服务的自适应划分系统中,提供服务的动态对象对系统性能的影响明显高于用户化身和静态场景对象;基于服务的划分决策和迁移策略的动态划分,能够稳定系统处理负载和网络状态,并提供动态扩容。因此,本文所设计的两套基于差异化数据服务的动态兴趣管理方式是可行及有效的,为之后在划分和主动兴趣管理方面的多样化数据服务和动态化性能调控的研究提供了可行的发展路径。

周航军[6](2011)在《分布式大规模虚拟环境消息序一致性时间管理技术研究》文中指出分布式虚拟环境是研究多用户进行分布交互、信息共享和仿真的网络计算环境,它通过分布在各地的计算结点与虚拟环境进行交互,共享虚拟环境的局部或全局数据信息,协同完成分布到多计算结点上的任务,给用户提供一种整体的、真实的、可沉浸的虚拟空间。时间管理技术是分布式虚拟环境的基础性关键技术,对于维护分布式仿真中一致的消息处理顺序和保证仿真逻辑的合理性具有重要意义。针对时间管理技术基本原理和关键算法的研究是分布式虚拟环境领域公认的重点和难点,目前正面临着广域网、大规模、高交互等时空复杂性挑战。本文针对时间管理技术一致性、实时性、可扩展性等问题,面向消息因果序、完全序一致性开展理论与方法研究,支持分布式大规模虚拟环境下的时间管理与维护。针对绝对时钟下因果序一致性的实时维护问题,本文提出了基于生命周期约束的动态控制方法LRTCO。该方法的基本思想是:首先分析得到网络传输延迟的动态性是事件不能及时传到、发生因果关系颠倒的基本原因,再通过预测事件消息的网络传输时间区间动态选取因果一致性控制信息,适应网络延迟变化,来有效解决已到达的因果事件难以在生命周期内实时、正确传递因果关系的技术难题。模拟评估与分析表明,该方法控制信息传输量与系统规模无关,可扩展性良好,能够分布、实时、有效地维护广域网条件下分布式大规模虚拟环境的因果消息序一致性。针对独立时钟下因果序一致性的实时维护问题,本文提出了独立时钟下的实时因果序时间管理方法ADCO。该方法的基本思想是:基于先发后收的物理常识来确定不同结点上时间值的比较原则,突破事件时间值比较的关键技术;通过动态、适当地选择因果控制信息内容,确保任一结果事件可以在已传到事件中计算出当前最小原因事件,避免因果违背现象发生;根据网络状况动态调节控制信息量,既能够在事件生命周期内维护因果关系,又不占用过多的网络资源,满足实时性要求。分析与评估结果表明,该方法能够通过有限的因果控制信息,在异步时钟条件下实时维护带生命周期限制的因果消息序一致性。针对绝对时钟下完全序一致性维护问题,本文提出了面向广播和多播两种不同运行场景的完全序一致性分布式控制方法。该方法的基本思想是:通过问题分析确定引起完全序不一致现象的基本原因,利用已处理事件与未处理事件的全局推进向量,推导出各结点的事件可处理时刻,使不同事件能够按产生顺序被有效执行,从而在各结点保持一致的事件处理先后关系。评估与分析表明,该控制方法能够用较低的系统开销减少完全序不一致现象,达到完全序一致性时间管理的要求。针对独立时钟下完全序一致性维护问题,本文提出了一种独立时钟下的完全序一致性分布式控制方法。该方法的基本思想是:基于消息先发后收的原则,区分独立时钟值比较后可能出现的事件先后关系,通过定义“独立时钟间隔差”,进一步判断事件推进的先后顺序,从而维护完全消息序一致性。模拟评估结果表明,该方法在独立时钟环境下能有效提高完全序的一致性控制度,具有良好的可扩展性和应用性。针对一致性方法的测试与验证,本文在局域网环境下研究建立了一个面向分布式大规模虚拟环境的消息序一致性时间管理模拟验证平台。其整体架构分为数据采集和数据生成两部分,包含底层支撑环境、广域网延迟模拟器、一致性方法控制模块、应用行为层、视觉表现输出、结点监控模块、数据回收统计等模块。在平台上,研究人员既可以测试、分析新的一致性设计方法,还可以通过应用实例对新方法进行验证,达到不断改进、不断创新的目的。

陈继明[7](2008)在《基于QoS的可扩展分布式虚拟环境的研究》文中进行了进一步梳理分布式虚拟环境将虚拟现实与网络通讯相结合,提供一个共享虚拟空间以支持对象的仿真以及多个分布用户的交互和通讯。尽管近年来网络速度和主机处理能力在不断提高,但当虚拟环境中存在大量的用户和对象时,即使每个用户只需要少量带宽,成千上万的用户通讯需求累加起来也必定超过网络所能承受的限度;同时随着用户交互需求的不断提高,用户对虚拟环境中通讯服务质量提出了更高的要求,且在异构的广域网中各个用户的接入速度和主机处理能力均有差异,速度慢的主机必然影响其他主机的响应速度乃至降低整个环境的响应性能。因此,随着网络通讯技术的发展,目前分布式虚拟环境研究主要面临着两个方面的问题:一是系统的可扩展性问题,即如何建立一个用于兴趣管理的易扩展的通讯结构,满足分布式虚拟环境中大量对象之间多对多的动态通讯要求;二是网络服务质量问题,即如何提高系统的网络服务性能和服务质量,从而为用户提供满足于他们协作要求的数据传输链路服务。在对分布式虚拟环境和兴趣管理技术等相关工作进行总结的基础上,本文着重对上述两方面的问题进行了详细的分析和研究。首先,借鉴主动路由技术和发布一订购模式的研究成果,设计一种适合兴趣管理的具有较强可扩展性的分布式虚拟环境网络模型(Scalable Distribute Virtual Environment Network model,SDVENM);然后,在SDVENM模型的基础上,进一步引入了QoS技术来提高系统的网络服务质量,满足对系统有较高服务要求的协作应用的需求;最后,采用SDVENM作为系统的网络通讯结构,设计并实现一种基于XML的可扩展分布式虚拟环境系统。具体研究内容如下:(1)借鉴了基于内容的发布-订购系统的研究成果,把组播路由算法和主动路由技术结合起来,提出了一种适合分布式虚拟环境的具有较强可扩展性的网络通讯模型SDVENM。首先,我们通过比较SBT与CBT结构在可扩展性方面的优缺点,选择基于CBT结构的双向—共享组播树作为系统设计的通讯拓扑结构;然后,提出一种新型的基于内容的双向共享组播路由协议CBSMRP,该协议在CBT组播树中,能根据数据包的内容实现主动路由和双向过滤,不仅解决了组播地址的维护和分配等问题,而且能有效地减轻系统的网络负载;最后通过仿真实验和分析进一步验证了SDVENM网络模型具有良好的可扩展性。(2)从三个方面对QoS技术在SDVENM的通讯模型中的实现进行了研究:①采用了一种基于时延的对象接入控制技术,将QoS的时延参数作为对象接入控制的依据,即根据当前的网络链路状况来控制对象的接入,有效地减少无效信息在系统中传播,从而达到缓解系统负载的目的;②提出了一种QoS主动路由技术,将QoS属性作为对象发布和订购信息的一个重要参数,主动路由器则将QoS属性和与兴趣区域同时作为信息过滤的衡量标准,能够尽早判定和过滤无法满足其QoS要求的数据包,提高网络利用率;③借鉴了TCP协议中拥塞控制的经验,提出了一种可行的拥塞控制方法,该方法从通讯底层保证了分布式虚拟环境的通讯量不超过给定阈值,在很大程度上提高了系统网络传输性能的稳定性。最后通过实验及结果分析进一步验证了上述三种方法在SDVENM的通讯模型中的可行性和有效性。(3)针对分布式虚拟环境中,协作对象对数据报文的传送有着不同服务要求,提出了一种层次式动态带宽分配方法。该方法通过带宽预留的方式,根据协作服务等级和网络链路状况对带宽进行动态调整,为协作用户提供了高质量的带宽传输保证;同时设计了一种动态带宽分配协议,并给出了相应的协议消息类型及其实现。仿真结果及其分析表明,该方法可有效解决SDVENM的模型中结构的层次数对网络时延的影响,同时在系统网络负载的变化时,能保证紧耦合式协作用户间的数据信息传输质量。(4)针对传统的分布式虚拟环境在实现时存在的对象兴趣表达能力差、依赖于特定应用以及不具有通用性等问题,将XML技术引入到兴趣管理技术的实现中,采用XPath查询表达式和XML文件的形式分别来描述用户的订购信息和发布的内容,在XML路由网络上构造并实现了基于兴趣管理的分布式虚拟环境系统。首先,探讨了系统的通讯结构、协议结构及其配置;然后根据分布式虚拟环境的特点,提出了一种基于SPA谓词匹配法的XML路由算法,并给出了XML路由器的体系结构;最后详细介绍了原型系统的实现过程,并通过实际应用验证了该原型系统的可行性和实用性。本文的创新之处体现在以下五个方面:(1)提出一种适合兴趣管理的具有较强可扩展性的网络模型SDVENM,该模型结合运用了基于内容的发布-订购模式和主动路由思想,在基于CBT结构的双向共享组播树中,采用CBSMRP协议根据数据包的内容实现主动路由和双向过滤,不仅解决了组播地址的维护和分配等问题,而且能减轻系统的网络负载,有效地提高了系统的可扩展性。(2)在SDVENM模型的基础上,提出了一种基于时延的接入控制方法,根据当前的网络链路状况来控制对象加入或者挂起,从而达到稳定网络流量,提高系统网络服务质量,减少系统负载的目的。(3)借鉴了TCP协议中拥塞控制的经验,提出了一种适合发布-订购通讯模式的拥塞控制方法,利用发布和订购区域作为一种窗口进行流量控制,从通讯底层保证了分布式虚拟环境的通讯量不超过给定阈值,有效地提高了系统网络传输的稳定性。(4)针对分布式虚拟环境中不同层次的协作应用,提出了一种层次式动态带宽分配机制,根据链路状况和服务等级的改变,动态地调整链路上的资源预留值,为协作用户提供高质量的带宽传输保证。(5)针对传统的分布式虚拟环境在实现时存在的对象兴趣表达能力差、依赖于特定应用以及不具有通用性等问题,将XML技术引入到系统实现中,在XML路由网络上构造基于兴趣管理的分布式虚拟环境系统,提高兴趣管理技术的实用性和系统的可扩展性。

黄舟平[8](2008)在《多机器人遥操作分布式虚拟环境关键技术的研究》文中进行了进一步梳理随着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。

张进[9](2008)在《基于P2P的分布式虚拟环境中的时空一致性》文中进行了进一步梳理随着计算机网络技术和虚拟环境技术的发展,分布式虚拟环境的理论及应用研究已成为网络技术研究的一个热点。由于P2P技术在实时性、可靠性、负载均衡和可扩展性等方面的优势,使用P2P技术代替传统的Client/Server技术来构建分布式虚拟环境已经成为一种趋势。在基于P2P的分布式虚拟环境系统中,虚拟空间中的对象的状态由节点局部计算和分发。由于缺少中央服务器的全局状态管理,因此基于P2P的分布式虚拟环境中还存在着时空一致性问题,因此基于P2P的分布式虚拟环境中还存在着时空一致性问题。在空间上,时空一致性要求节点发现的交互节点要与事实一致;相同Avatar对象的状态在不同节点中的不同备份要一致;节点接收到的事件和状态消息也要与事实一致。在时间上,时空一致性要求系统能实时地保证这三类一致性。因此,时空一致性要求系统能解决三个子问题:节点发现问题,节点同步交互问题以及节点防欺骗问题。本文针对基于P2P的分布式虚拟环境中的时空一致性问题,对节点之间的协同行为进行了深入的研究,并提出了相应的解决办法。1.为了提高基于P2P的分布式虚拟环境中节点发现的拓扑一致性、实时性以及可扩展性,本文通过借鉴生物内分泌系统中的荷尔蒙机制,提出了基于荷尔蒙的节点发现模型HP2PON,该模型利用荷尔蒙消息在网络中的扩散来实现节点发现。另外,本文还提出了一种基于P2P的分布式虚拟环境的节点发现分析框架。该框架通过保证网络拓扑的全局连通性、AOI邻居封闭性、邻居封闭性、薄弱区周期关注性来保证网络拓扑的局部感知性。基于该框架,本文提出了一种具有高拓扑一致性的完全分布式的节点发现模型SimWorld。实验和分析证明HP2PON模型和SimWorld模型的拓扑一致性都接近100%。此外,HP2PON模型还有很好的实时性,而SimWorld模型则具有很好的可扩展性。2.为了提高基于P2P的分布式虚拟环境中节点同步交互的实时性、负载均衡和可扩展性,本文结合P2P技术和Client/Server技术各自的优点,提出了单点计算同步交互模型。该模型把分布式虚拟环境中的全局状态的计算和分发均匀分配给系统中的所有节点,并且每个对象的状态只有一个计算源。节点在用户设定的“轮”长下进行交互,速度慢的节点将被踢出系统。实验和分析证明,单点计算同步交可模型中的通讯量约为C/S结构的2倍,每轮交互只需要2个应用层hop,网络中的带宽消耗和计算任务被均匀分配到各个节点中。3.为了提高基于P2P的分布式虚拟环境中节点防欺骗交互的实时性、负载均衡、可扩展性和防欺骗性,本文通过借鉴科研工作中的论文盲审机制,提出了单点代理计算防欺骗模型SPC。在SPC模型中,每个节点控制的Avatar对象状态的计算和分发部是由一个对应的代理计算节点管理。由于代理计算节点随机分配,因此Avatar对象的代理计算节点与该Avatar对象的控制节点之间,以及与该Avatar对象交互的Avatar对象的控制节点之间没有利益相关系性,从而有效地防止了欺骗行为。实验和分析证明,单点代理计算防欺骗模型能够解决基于P2P分布式虚拟环境中目前涉及的各类协议层欺骗,而消耗的带宽只是C/S模型的3~4倍,带宽消耗和计算任务被均匀地分配到系统的所有节点中,每轮交互只需要2个应用层hop。

蒋从锋[10](2007)在《基于网格计算的大规模分布式动态虚拟环境仿真研究》文中指出大规模虚拟环境及地形可视化仿真在流域水文气象分析、洪水演进模拟、防灾减灾、城市景观规划、虚拟旅游、在线角色游戏等领域越来越得到重视.卫星遥感技术的发展,使得获取高分辨率的地理空间数据成为可能.而计算机有限的处理能力与大规模虚拟环境仿真,尤其是海量地形数据实时显示与交互的矛盾是影响大规模虚拟环境仿真与地形可视化应用的一个主要障碍.另外,随着网络技术的进步与普及,实现远程在线协同仿真,将是大规模虚拟环境与地形可视化仿真的发展与应用方向.网格计算技术被认为是下一代的互联网,利用网格计算技术,可以将互联网上的各种资源(超级计算机、大规模存储设施、个人计算机、各种传感器、软件系统和各种外部设备等),整合成一个类似电力网的巨大“计算池”,将各种计算资源虚拟为一台“虚拟超级计算机”,解决大规模虚拟环境与地形可视化仿真中对计算能力的巨大需求,并可以实现远程多单位多主机协同在线仿真.基于以上需求,本文提出了基于网格计算的大规模虚拟环境仿真系统层次化体系结构.在整个体系结构中,处于系统最底层的是节点层,向上依次是通讯层、数据层、计算层、管理层和应用层,最上层是网格门户层.在此体系结构基础上,提出了以下关键算法和模型:(1)网格环境下大规模分布式动态虚拟环境仿真系统的安全与容错任务调度算法SAFTS(Security Aware and Fault-Tolerant Scheduling). SAFTS算法对用户仿真任务的安全需求和可用资源的信任等级进行匹配,在系统安全等级较低并且网络和主机可能失效的网格环境中进行容错任务调度.根据网格系统的安全等级,自适应调整任务备份数,并对失败的任务重新调度.本研究使用模糊推理来确定任务的备份数.仿真结果表明,该算法可以有效提高不安全网格环境下的任务调度成功率,具有很好的容错性和可扩展性.(2)一种改进的基于视点相关的大规模地形层次细节(LOD)显示算法VMLOD(View-dependent based modified Level of Details). VMLOD算法根据视点位置,建立连续的层次细节模型,并根据视截体的投影来对三角形进行裁减,避免了大规模地形绘制时裂缝的出现,并加快了地形绘制效率.(3)网格环境下大规模虚拟环境与地形仿真的海量数据管理模型.本文提出的海量数据管理三层体系结构,支持海量数据统一存储和管理、拓扑关系管理、元数据管理和数据并发处理,提高了大规模地形数据的访问效率、数据一致性和安全性.基于上述研究成果,本研究建立了一个用于大规模虚拟环境与地形仿真的硬件平台和软件平台,主要包括:八节点的局域网网格平台、网络通信系统、计算系统、数据库系统、仿真可视化终端、主控系统及网格操作系统,并编程实现了一个软件原型系统GLTVS(Grid-based Large-scale Terrain Visualization Simulation).在GLTVS中,处于系统最底层的是各种架构的网格计算节点,是整个仿真系统的计算能力提供者,它包括各种同构、异构以及能力不同的计算资源.高性能通信系统将各个网格节点进行互联,保证整个虚拟环境与地形仿真系统各个子节点、子任务间信息的透明传输.在高性能通信系统基础上,是高可靠性和高可用性的数据系统和网格存储系统,该系统不仅可以存储上述信息,还可以在不同节点间进行可靠的文件及数据传输,包括数据备份和恢复.在通信系统之上,是基于网格平台的虚拟环境与地形仿真系统的通用功能模块,包括用户认证系统、任务管理与调度系统和负荷平衡系统.在通用功能模块之上,是虚拟环境与地形仿真系统的应用模块集合,包括环境显示系统、仿真策略与专家知识库及其它专用系统等.GLTVS系统以Web页面作为对外提供服务的统一界面,具有平台无关性、高安全性和高易用性.

二、分布式虚拟环境应用研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、分布式虚拟环境应用研究(论文提纲范文)

(1)基于Unity3D的多用户虚拟培训系统研究与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 分布式虚拟环境
        1.2.2 分布式虚拟环境的网络同步
        1.2.3 分布式虚拟环境的并发控制
    1.3 本文研究内容和结构安排
2 多用户虚拟培训系统总体设计
    2.1 多用户虚拟培训系统需求分析
        2.1.1 行业需求分析
        2.1.2 系统功能需求分析
        2.1.3 系统性能需求分析
    2.2 多用户虚拟培训系统总体方案设计
        2.2.1 分布式虚拟环境框架
        2.2.2 系统网络架构
        2.2.3 系统功能模块设计
    2.3 本章小结
3 多用户虚拟协同的网络同步
    3.1 网络同步模型的分析与选择
        3.1.1 锁步同步
        3.1.2 状态同步
        3.1.3 网络同步模型选择
    3.2 多用户虚拟协同的网络传输协议分析
        3.2.1 TCP协议分析
        3.2.2 UDP协议分析
        3.2.3 传输协议的选择
    3.3 基于UDP的可靠传输系统设计与实现
        3.3.1 数据包格式
        3.3.2 数据封装模块
        3.3.3 数据解析模块
        3.3.4 消息通知模块
        3.3.5 超时检测模块
    3.4 延迟补偿技术
        3.4.1 客户端预测与服务器修正
        3.4.2 基于航位推测的远程实体状态预测
    3.5 本章小结
4 多用户虚拟协同的并发控制
    4.1 常用并发控制机制
        4.1.1 悲观并发控制机制
        4.1.2 乐观并发控制机制
    4.2 并发控制机制基本设计
        4.2.1 并发控制机制基本定义
        4.2.2 并发控制机制设计思想
    4.3 基于用户操作意图推测的并发控制机制
        4.3.1 启发式的用户操作意图推测
        4.3.2 错误预测的失败恢复机制
    4.4 基于操作属性融合的并发控制机制
        4.4.1 相关概念基本定义
        4.4.2 算法具体步骤
    4.5 优势分析
    4.6 本章小结
5 原型系统的实现
    5.1 系统开发平台
    5.2 系统功能模块实现
        5.2.1 场景管理模块实现
        5.2.2 场景交互模块实现
        5.2.3 网络通信模块实现
        5.2.4 并发控制模块实现
    5.3 系统测试
        5.3.1 网络延迟
        5.3.2 网络丢包
        5.3.3 偏移距离
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果

(2)基于虚拟现实技术的连铸三维仿真系统研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 课题来源及研究意义
        1.2.1 课题来源
        1.2.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 虚拟现实技术
        1.3.2 连铸及其培训仿真
    1.4 主要研究内容
    1.5 论文章节安排
第2章 连铸三维仿真系统设计
    2.1 连铸生产原理
    2.2 系统需求分析
    2.3 培训教学内容设计
    2.4 本章小结
第3章 连铸车间虚拟环境搭建
    3.1 三维建模技术
    3.2 虚拟现实引擎
    3.3 虚拟场景搭建及优化
    3.4 场景漫游的设计与实现
    3.5 本章小结
第4章 连铸生产中定尺切割三维仿真
    4.1 火焰切割机三维运动仿真
    4.2 虚拟切割算法分析
    4.3 基于子模型重建法的定尺切割三维仿真
        4.3.1 子模型重建法基本原理
        4.3.2 铸坯的几何实体建模
        4.3.3 铸坯模型定尺切割三维仿真
    4.4 硬件设备通信
    4.5 定尺切割三维仿真测试
        4.5.1 虚拟切割测试及结果
        4.5.2 实验者测试及结果
    4.6 本章小结
第5章 分布式系统架构
    5.1 分布式虚拟现实特点
    5.2 分布式虚拟现实系统的模型架构
    5.3 分布式系统架构的设计与实现
        5.3.1 客户端连接服务器端
        5.3.2 服务器端连接数据库
    5.4 场景漫游测试及结果
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
在学期间研究成果

(3)分布式虚拟维修系统的多场景协同机制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 论文的主要内容和结构安排
第二章 多场景协同的基础理论
    2.1 常用一致性控制方法
        2.1.1 锁同步
        2.1.2 航位推测
        2.1.3 本地滞后
        2.1.4 延迟一致性控制
        2.1.5 时间扭曲
    2.2 并发控制机制
        2.2.1 悲观并发控制机制
        2.2.2 乐观并发控制机制
    2.3 影响协同的主要因素
        2.3.1 网络延迟
        2.3.2 丢包
        2.3.3 带宽限制
    2.4 小结
第三章 多场景协同机制的设计
    3.1 多场景协同需求和建模
        3.1.1 协同需求
        3.1.2 系统建模
    3.2 动态延迟的本地滞后方法
        3.2.1 方法概述
        3.2.2 初始化阶段
        3.2.3 操作发送阶段
        3.2.4 操作接收阶段
        3.2.5 本地滞后时间的动态延迟
        3.2.6 优势分析
    3.3 基于操作属性融合的并发控制机制
        3.3.1 基本思想
        3.3.2 基本设计
        3.3.3 基本实现
        3.3.4 优势分析
    3.4 数据优化设计
        3.4.1 兴趣域管理
        3.4.2 基于航位推测的数据传输
        3.4.3 传输协议的选择
    3.5 小结
第四章 多场景协同机制的仿真验证
    4.1 分布式虚拟维修系统
        4.1.1 系统结构
        4.1.2 运行环境
        4.1.3 运行界面
    4.2 仿真结果分析
        4.2.1 评估指标
        4.2.2 实验仿真
    4.3 小结
总结与展望
致谢
参考文献
作者简介

(4)基于P2P架构的分布式虚拟环境中一种状态消息的随机分发方法(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
    1.2 本文的研究内容
    1.3 本文的组织结构
第二章 基于 P2P 架构的分布式虚拟环境综述
    2.1 分布式虚拟环境相关介绍
        2.1.1 分布式虚拟环境的概念
        2.1.2 分布式虚拟环境的发展历程
        2.1.3 分布式虚拟环境通信模型
    2.2 分布式虚拟环境的视图不一致性问题及相关研究现状
        2.2.1 分布式虚拟环境中的不一致性问题
        2.2.2 视图不一致性问题相关研究现状
    2.3 本章小结
第三章 DVE 中时空不一致性系统模型和基于最小时延的通信子图算法
    3.1 引言
    3.2 模型设计及问题定义
        3.2.1 基于 Cell 的兴趣区域划分技术
        3.2.2 结合 AOI 区域划分的 DR 推测算法模型
        3.2.3 时空不一致性模型定义和分析
        3.2.4 问题描述
    3.3 基于最小化时延的通信子图算法
        3.3.1 问题的目标函数和分析
        3.3.2 最小直径子图 MDS 算法
        3.3.3 核心树 CBT 算法
    3.4 本章小结
第四章 DVE 中一种状态消息的随机分发方法
    4.1 算法引言
    4.2 问题描述
        4.2.1 问题的目标函数
    4.3 算法设计
        4.3.1 随机广播算法
        4.3.2 基于贪心的路由选择算法
    4.4 本章小结
第五章 验证实验
    5.1 DR 阈值等系统参数的影响
    5.2 RBA&GRA 算法对系统性能的表现
    5.3 对比实验
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 研究工作总结
    6.2 研究工作展望
致谢
参考文献
附录
详细摘要

(5)分布式虚拟环境中基于差异化数据服务的动态兴趣管理技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究背景
        1.1.1 分布式虚拟环境的网络可扩展性研究
        1.1.2 兴趣管理技术介绍
        1.1.3 兴趣管理技术比较
    1.2 本文目标和研究途径
    1.3 本文的贡献
    1.4 本文结构安排
2 分布式虚拟环境中的兴趣管理技术分析
    2.1 主动兴趣管理技术
        2.1.1 现有的表示模型
        2.1.2 过滤规则
        2.1.3 基于双向共享组播树的体系结构
        2.1.4 现有主动兴趣管理的问题和不足
    2.2 基于多服务器的划分兴趣管理
        2.2.1 服务器之间的通信关系
        2.2.2 划分决策范围
        2.2.3 划分评估要素
        2.2.4 划分迁移策略
        2.2.5 现有划分机制的问题和不足
    2.3 本章小结
3 基于差异化数据服务的动态主动兴趣管理机制研究
    3.1 总体框架
        3.1.1 以延时作为研究切入点的实验分析
        3.1.2 基于延时的差异化动态主动兴趣管理总体框架
    3.2 链路延时动态更新技术
    3.3 基于延时属性的动态接入控制技术
        3.3.1 相关概念和定义
        3.3.2 动态接入控制技术
    3.4 基于延时的兴趣订购、维护和过滤匹配
        3.4.1 扩展的基于延时属性的多服务兴趣订购
        3.4.2 主动路由器上的订购更新维护
        3.4.3 双层匹配
    3.5 本章小结
4 基于差异化服务的动态划分机制研究
    4.1 基于服务的自适应划分总体框架
    4.2 基于服务的开销模型
        4.2.1 服务定义
        4.2.2 开销模型形式化描述
        4.2.3 对象开销计算
        4.2.4 化身开销计算
    4.3 自适应质量函数
        4.3.1 现有质量函数
        4.3.2 现有质量函数的问题和不足
        4.3.3 自适应质量函数
    4.4 基于服务的划分迁移策略
        4.4.1 基于服务的负载密集型组
        4.4.2 基于负载密集型组的划分迁移过程
    4.5 系统实现设计
        4.5.1 服务器三层类结构设计
        4.5.2 用户兴趣发布和匹配转发的实现
        4.5.3 双层自适应划分过程的实现
    4.6 本章小结
5 实验结果和分析
    5.1 基于差异化数据服务的动态主动兴趣管理实验
        5.1.1 性能分析
        5.1.2 实验结果及分析
    5.2 基于服务的双层自适应划分机制实验
        5.2.1 动态对象对系统性能的影响
        5.2.2 化身数和动态对象的动态关联
        5.2.3 自适应划分中动态服务器扩容的性能提升
        5.2.4 自适应划分的动态负载平衡性能
    5.3 本章小结
6 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 进一步工作和展望
参考文献
参与的科研项目
发表或录用文章目录
致谢

(6)分布式大规模虚拟环境消息序一致性时间管理技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 分布式虚拟环境概述
        1.1.1 技术发展
        1.1.2 趋势特征
    1.2 时间管理技术
        1.2.1 时间管理的必要性
        1.2.2 HLA 时间管理机制
        1.2.3 时间管理要求
        1.2.4 时间管理技术面临的困难与挑战
    1.3 本文工作
    1.4 论文结构
第二章 相关研究
    2.1 基本概念
    2.2 因果序时间管理技术
        2.2.1 “happened before”关系与一维逻辑时间
        2.2.2 n 维向量时间
        2.2.3 矩阵时间
        2.2.4 Prakash 方法
        2.2.5 MSES
        2.2.6 直接依赖关系
        2.2.7 ERO
        2.2.8 △-因果序
        2.2.9 DCCO
    2.3 完全序时间管理技术
        2.3.1 并发事件
        2.3.2 ABCAST 协议
        2.3.3 并发区间图
        2.3.4 意图一致性
        2.3.5 其他控制方法
    2.4 本章小结
第三章 基于生命周期约束的因果一致性动态控制方法
    3.1 研究背景
    3.2 生命周期约束下的因果一致性
        3.2.1 系统模型
        3.2.2 问题描述
    3.3 LRTCO 控制方法设计思想
    3.4 消息传输时间区间
    3.5 因果控制信息选取方式
    3.6 LRTCO 消息发送算法
    3.7 LRTCO 消息接收算法
    3.8 实验结果与分析
    3.9 本章小结
第四章 异步DVE 系统中的实时因果序时间管理技术
    4.1 研究背景
    4.2 异步DVE 系统的实时因果序
    4.3 ADCO 控制方法的设计思想
    4.4 消息到达时间范围
    4.5 独立时钟条件下的因果控制信息选取
    4.6 ADCO 消息发送算法
    4.7 ADCO 消息接收算法
    4.8 实验结果与分析
    4.9 本章小结
第五章 面向绝对时钟环境的完全序时间管理技术
    5.1 完全序一致性问题分析
    5.2 广播通信模式下的完全序一致性分布式算法
    5.3 多播通信模式下的完全序一致性分布式算法
    5.4 算法分析
    5.5 实验结果与分析
        5.5.1 “车桥问题”实验结果
        5.5.2 广播通信模式下的完全序一致性验证结果
        5.5.3 多播通信模式下的完全序一致性验证结果
    5.6 本章小结
第六章 面向独立时钟环境的完全序时间管理技术
    6.1 基于独立时钟的事件先后关系判定
    6.2 基于独立时钟间隔差的事件先后关系判定
    6.3 一致性控制算法
    6.4 实验结果与分析
    6.5 本章小结
第七章 时间一致性管理模拟验证平台
    7.1 平台结构设计
    7.2 各模块功能设计
    7.3 工作模式设计
    7.4 平台的运行与结果显示
    7.5 本章小结
第八章 总结与未来工作
    8.1 论文工作的总结
    8.2 课题研究展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的主要学术论文
攻读博士学位期间参加的主要科研工作

(7)基于QoS的可扩展分布式虚拟环境的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 论文的研究背景
        1.1.1 分布式虚拟环境的概念
        1.1.2 分布式虚拟环境的研究与应用
        1.1.3 分布式虚拟环境的发展面临的问题
    1.2 相关研究进展综述
        1.2.1 兴趣管理技术
        1.2.2 通讯结构与可扩展性
        1.2.3 QoS与协作式DVE系统
    1.3 论文研究的目标、方法和贡献
        1.3.1 本文目标和研究方法
        1.3.2 本文的贡献
    1.4 结构安排
第二章 可扩展分布式虚拟环境网络模型的设计
    2.1 SDVENM模型的设计目标
    2.2 SDVENM通讯架构的设计
        2.2.1 网络拓扑结构的选择
        2.2.2 双向—共享组播树的构造
    2.3 基于内容的双向共享组播协议
        2.3.1 相关定义及概念
        2.3.2 路由信息的构造与维护
        2.3.3 数据的转发
    2.4 SDVENM架构的建立与维护
        2.4.1 虚拟接口及其属性
        2.4.2 网络节点的加入与退出
        2.4.3 CBSMRP协议重传策略
    2.5 仿真及性能分析
        2.5.1 仿真模型
        2.5.2 实验结果及性能分析
    2.6 SDVENM模型扩展性分析
    2.7 本章小结
第三章 QOS控制机制在可扩展DVE中的实现
    3.1 基于时延的动态对象接入控制方法
        3.1.1 相关定义和定理
        3.1.2 接入控制过程
        3.1.3 接入控制算法及实现
        3.1.4 链路时延信息维护
    3.2 QoS主动路由技术
        3.2.1 基于QoS的路由信息订购过程
        3.2.2 基于QoS的数据发布过程
    3.3 SDVEMN中的拥塞控制机制
        3.3.1 拥塞控制基本概念
        3.3.2 拥塞控制在SDVEMN中的实现思想
        3.3.3 拥塞检测方法
        3.3.4 拥塞控制策略
    3.4 仿真结果及其分析
        3.4.1 实验方案
        3.4.2 实验结果
    3.5 本章小结
第四章 基于协作层次的动态带宽分配机制
    4.1 协作式虚拟环境中时延分析
        4.1.1 紧耦合式协作环境
        4.1.2 实验设计
        4.1.3 实验结果分析
    4.2 层次式动态带宽分配机制
        4.2.1 相关符号和定义
        4.2.2 层次式动态带宽分配方法
    4.3 层次式动态带宽分配处理过程
        4.3.1 协作对象的加入
        4.3.2 协作对象的退出
    4.4 层次式动态带宽分配方法的设计与实现
        4.4.1 层次式动态带宽分配协议
        4.4.2 主动路由器的配置
        4.4.3 动态带宽分配算法设计与实现
        4.4.4 协议消息类型的设计及实现
    4.5 仿真结果及其分析
    4.6 本章小结
第五章 基于XML原型系统的设计与实现
    5.1 实现问题分析
    5.2 基于XML的兴趣表达式
    5.3 系统体系结构的设计
        5.3.1 通讯结构
        5.3.2 基本协议结构及其配置
    5.4 XML路由技术
        5.4.1 基于XML路由的兴趣管理过程
        5.4.2 XML路由算法设计
        5.4.3 XML路由器体系结构
    5.5 原型系统的初步实现
        5.5.1 路由器端实现
        5.5.2 客户端实现
        5.5.3 系统运行
    5.6 本章小结
第六章 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 进一步的工作
参考文献
发表论文
致谢

(8)多机器人遥操作分布式虚拟环境关键技术的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 分布式虚拟环境发展综述
        1.2.1 分布式虚拟环境概念
        1.2.2 国内外分布式虚拟环境的发展概述
    1.3 基于虚拟现实技术的遥操作系统发展综述
    1.4 遥操作系统中分布式虚拟环境的关键技术
    1.5 本课题的主要研究内容
第2章 MOMR 遥操作系统分布式虚拟环境平台设计与开发
    2.1 引言
    2.2 基于Internet 的多操作者多机器人遥操作系统
        2.2.1 系统的物理结构
        2.2.2 系统的控制模式
        2.2.3 系统信息传递
    2.3 MOMR 遥操作系统分布式虚拟环境结构设计
        2.3.1 分布式虚拟环境结构分析
        2.3.2 MOMR 遥操作系统分布式虚拟环境结构分析
    2.4 分布式虚拟环境平台开发
        2.4.1 分布式虚拟环境软件分层结构
        2.4.2 基于接口模式驱动的虚拟场景控制
        2.4.3 基于RMI 的分布式网络通讯
        2.4.4 虚拟环境的建模
        2.4.5 系统的运行环境
    2.5 本章小结
第3章 遥操作系统分布式虚拟环境平台一致性研究
    3.1 引言
    3.2 遥操作系统分布式虚拟环境一致性分析
        3.2.1 基于复制的分布式虚拟环境一致性分析
        3.2.2 遥操作系统环境更新一致性分析
    3.3 遥操作系统分布式虚拟环境一致性控制
        3.3.1 基于本地滞后的分布式虚拟环境一致性控制
        3.3.2 基于传感器信息的虚拟环境更新一致性控制
    3.4 分布式虚拟环境一致性控制实验与分析
        3.4.1 时钟同步校正实验
        3.4.2 网络时延测试
        3.4.3 一致性控制效果测试
    3.5 本章小结
第4章 多移动机器人遥操作系统虚拟向导的设计
    4.1 引言
    4.2 虚拟向导模型描述与体系结构
        4.2.1 虚拟向导的定义及描述
        4.2.2 虚拟向导体类型
    4.3 基于视觉与力觉感知的机器人操作虚拟向导的研究
        4.3.1 虚拟向导的创建
        4.3.2 机器人末端手在约束空间中的判别
        4.3.3 机器人末端手在约束空间中的运动
        4.3.4 虚拟向导力转化模型
        4.3.5 基于视觉与力觉感知虚拟向导在虚拟环境中的实现
    4.4 多模式机器人移动虚拟向导的研究
        4.4.1 状态指示虚拟向导
        4.4.2 路径控制移动虚拟向导
        4.4.3 基于虚拟检测的车体移动虚拟向导
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢

(9)基于P2P的分布式虚拟环境中的时空一致性(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 分布式虚拟环境简介
        1.1.1 分布式虚拟环境的概念
        1.1.2 分布式虚拟环境的产生和发展
        1.1.3 分布式虚拟环境的设计和开发所面临的挑战
    1.2 P2P技术简介
        1.2.1 P2P技术的概念
        1.2.2 P2P技术的研究现状
    1.3 基于P2P的分布式虚拟环境系统简介
        1.3.1 分布式虚拟环境与P2P技术的结合
        1.3.2 基于P2P的分布式虚拟环境需要解决的时空一致性
    1.4 本文的研究动机与研究目标
    1.5 本文的贡献
    1.6 本文的组织安排
第2章 基于P2P的分布式虚拟环境中节点发现方法研究
    2.1 分布式虚拟环境中节点发现方法概述
        2.1.1 基于P2P的分布式虚拟环境中节点发现的研究必要性
        2.1.2 基于P2P的分布式虚拟环境中节点发现方法研究现状
        2.1.3 基于P2P的分布式虚拟环境中节点发现面临的问题
    2.2 基于荷尔蒙的节点发现模型
        2.2.1 荷尔蒙理论
        2.2.2 基于荷尔蒙的节点发现算法
        2.2.3 实验与分析
    2.3 一种高拓扑一致性完全分布式节点发现分析框架及模型
        2.3.1 一种高拓扑一致性完全分布式节点发现分析框架
        2.3.2 基于分析框架的完全分布式节点发现模型—Sim World模型
        2.3.3 实验与分析
    2.4 本章小结
第3章 基于P2P的分布式虚拟环境中同步方法的研究
    3.1 基于P2P的分布式虚拟环境中的同步概述
        3.1.1 基于P2P的分布式虚拟环境中节点同步交互的研究必要性
        3.1.2 基于P2P的分布式虚拟环境中节点同步的研究现状
        3.1.3 基于P2P的分布式虚拟环境中节点同步所面临的问题
    3.2 基于单点计算(SCP)的同步方法
        3.2.1 基于单点计算(SCP)的同步方法的描述
        3.2.2 实验与分析
    3.3 本章小结
第4章 基于P2P的分布式虚拟环境中防欺骗方法的研究
    4.1 基于P2P的分布式虚拟环境中的防欺骗方法概述
        4.1.1 基于P2P的分布式虚拟环境中潜在存在的欺骗
        4.1.2 基于P2P的分布式虚拟环境中防止欺骗的研究现状
        4.1.3 基于P2P的分布式虚拟环境中防止欺骗面临的问题
    4.2 基于单点代理计算的防欺骗方法研究
        4.2.1 基于单点代理计算的防欺骗方法的模型描述
        4.2.2 实验与分析
    4.3 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 研究背景
    5.2 本文研究总结
    5.3 进一步的研究方向
参考文献
致谢
攻读博士期间录用和发表的论文
攻读博士期间参与的科研项目

(10)基于网格计算的大规模分布式动态虚拟环境仿真研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 网格计算简介
        1.1.2 网格计算的特点
    1.2 课题研究的意义和背景
    1.3 论文结构与内容
    1.4 本章小结
2 基于网格计算的大规模分布式动态虚拟环境与地形仿真系统框架研究
    2.1 大规模分布式虚拟仿真研究进展及现状
    2.2 基于网格的大规模虚拟环境与地形仿真研究进展及现状
        2.2.1 分布式动态虚拟地形环境仿真特点
    2.3 基于网格的分布式动态虚拟环境与地形仿真体系结构
        2.3.1 体系结构
        2.3.2 仿真与计算流程
    2.4 本章小结
3 安全与容错的网格任务调度算法
    3.1 网格任务调度概述
    3.2 常用网格任务调度算法
        3.2.1 启发式算法
        3.2.2 基于经济学理论的调度算法
        3.2.3 基于服务质量的任务调度
    3.3 网格任务调度的容错与负载平衡
        3.3.1 网格任务调度的容错性
        3.3.2 网格任务调度的负载平衡
        3.3.3 网格任务调度的安全性
    3.4 网格任务调度策略仿真
    3.5 安全与容错的网格任务调度
        3.5.1 任务及主机建模
        3.5.2 基于模糊推理的自适应任务备份
        3.5.3 SAFTS 调度算法
        3.5.4 SAFTS 仿真试验与结果分析
    3.6 本章小结
4 大规模地形显示算法
    4.1 DEM 地形数据的组织和表达
        4.1.1 GRID
        4.1.2 TIN
    4.2 多边形网格化简与渲染加速
    4.3 改进的地形快速显示算法
        4.3.1 图像“抖动”的处理
    4.4 试验结果
    4.5 本章小结
5 大规模虚拟环境仿真系统海量数据管理
    5.1 网格环境下海量数据管理的特点
    5.2 基于网格的分布式动态虚拟环境仿真数据管理框架
    5.3 海量数据管理与调度流程
    5.4 本章小结
6 一个原型系统
    6.1 系统功能要求
    6.2 基于网格的分布式虚拟环境仿真体系结构
    6.3 数据库设计与实现
    6.4 仿真流程
    6.5 网格门户设计与实现
    6.6 原型系统容错机制
    6.7 基于 SOAP 的原型系统通信机制实现
    6.8 原型系统网格安全实现
    6.9 原型系统测试结果
        6.9.1 实验环境
        6.9.2 数据测试方法
        6.9.3 实验结果及数据分析
    6.10 本章小结
7 全文总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 工作展望
致谢
参考文献
附录 1 攻读博士学位期间发表的学术论文
附录 2 攻读博士学位期间参与和完成的科研项目
附录 3 基于网格的分布式动态虚拟环境仿真系统软件原型
附录 4 基于网格的分布式动态虚拟环境仿真系统搭建手册

四、分布式虚拟环境应用研究(论文参考文献)

  • [1]基于Unity3D的多用户虚拟培训系统研究与实现[D]. 张睿. 西南科技大学, 2021(08)
  • [2]基于虚拟现实技术的连铸三维仿真系统研究[D]. 张彦鹏. 华北理工大学, 2020(02)
  • [3]分布式虚拟维修系统的多场景协同机制研究[D]. 王浩. 中国民航大学, 2019(02)
  • [4]基于P2P架构的分布式虚拟环境中一种状态消息的随机分发方法[D]. 李涛. 杭州电子科技大学, 2015(10)
  • [5]分布式虚拟环境中基于差异化数据服务的动态兴趣管理技术研究[D]. 庄艳. 南京大学, 2011(05)
  • [6]分布式大规模虚拟环境消息序一致性时间管理技术研究[D]. 周航军. 国防科学技术大学, 2011(07)
  • [7]基于QoS的可扩展分布式虚拟环境的研究[D]. 陈继明. 江苏大学, 2008(09)
  • [8]多机器人遥操作分布式虚拟环境关键技术的研究[D]. 黄舟平. 哈尔滨工业大学, 2008(S2)
  • [9]基于P2P的分布式虚拟环境中的时空一致性[D]. 张进. 中国科学技术大学, 2008(06)
  • [10]基于网格计算的大规模分布式动态虚拟环境仿真研究[D]. 蒋从锋. 华中科技大学, 2007(05)


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