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一个基于HLA/RTI的分布式虚拟环境体系架构研究及其网络通信平台设计实现

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摘要

第一章绪论

第二章分布式虚拟环境体系结构分析

第三章基于HLA/RTI的可扩展分布式虚拟环境系统结构

第四章DVE网络通信机制分析研究

第五章应用服务器中通信框架设计实现

第六章基于ICE的HLA/RTI原型实现方案

第七章总结与展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士学位期间的研究成果

论文独创性声明及论文使用授权声明

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摘要

分布虚拟环境(DVE)技术发展到现在，系统的规模越来越大，共享同一虚拟世界的实体数目越来越多，虚拟世界的内容也越来越丰富，系统的功能也日益复杂。随着DVE系统向大规模方向发展，规模扩展性成为突出问题。规模扩展性是指当系统用户逐渐增加时，不必要对系统作重大修改仍然保持运行效率。如何提高DVE系统的规模扩展性，需要从通信结构，兴趣管理，数据复制和一致性控制几个方面综合考虑。现有的系统往往没有全面考虑这些问题，或者考虑不足。本文在对DVE系统体系结构分析的基础上，提出了一个基于HLA/RTI的可扩展的分布虚拟环境体系结构，给出了主要功能模块的设计方案，并对网络通信，数据复制，兴趣管理，负载均衡等若干关键技术进行了讨论。需要说明的是，这个体系结构并不拘泥于特定韵应用，是一个通用的体系结构，可广泛用于各个领域，特别是如今日益发展韵大规模网络游戏领域。 DVE系统是虚拟现实技术，分布式计算技术，计算机网络技术，计算机图形技术等多种技术的综合应用，庞大而且复杂。由于精力有限，本文的主要工作集中在DVE系统的最基础也是最重要的部分——网络通信。 DVE技术的发展不但对虚拟环境中的实体交互方式带来了新的变化，而且也对系统的网络通讯机制产生了新的要求。单_韵通讯方式不再能满足系统的通讯需要，必须为一个大规模DVE系统实现多种通讯服务方式。本文对DVE系统的网络通信机制进行了分析，为不同的通信消息类型选择不同的通信服务，并对系统网络通信平台的设计和部分实现进行了比较详细的介绍。 在本文所提出的体系结构中，服务器端采用了多服务器集群方案。虚拟世界中，角色在区域间的移动会导致服务器间的大量通信。如果场景巨大，用户众多，普通的Socket通信设计方案是难以满足要求的。因此，本文创新性提出以RTl实现服务器间的通信。RTI所提供的所有权管理服务(OWM)和数据分发服务(DDM)为角色在服务器间的迁移和服务器间的通信过滤提供了很好的支持。几乎所有的RTI都是基于CORI~来实现。而ICE是一个提供了和C咀BA同样强大却摒除了C0嗽的各种缺陷的中间件平台。相比C0986，ICE有着诸多优点。因此本文又提出了一个基于ICE的RTI原型实现方案，并给出了一个简单的例子。 在本文的结论部分，对论文中的创新性工作及其意义进行了总结。

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