潘明阳[1]2004年在《分布式虚拟港口的关键技术研究》文中提出利用各种日新月异的计算机技术,以尽可能方便的方式尽可能详尽的内容为航海人员和管理者提供航海信息是航海信息系统发展的必然趋势。本文结合GIS、Internet和VR的最新研究领域以及航海应用的需求,提出了一种新型的航海信息系统一分布式虚拟港口,在分析它的概念、基本特征及实现关键技术的基础上,对初步构建分布式虚拟港口的几个主要关键技术进行了系统的研究,最后实现了一个原型系统。 归纳起来,本文的主要研究和贡献包括以下几个方面: (1)提出了分布式虚拟港口的概念,开辟了航海信息系统研究的一个新方向。所提出的分布式虚拟港口是GIS、Internet和VR技术相结合在航海信息领域应用的产物,用于在Internet上发布港口的叁维地理数据和航海相关信息,支持港口地理环境的叁维可视化、航海信息查询、空间分析、空间决策以及分布式的多用户交互等。它不仅能够为船舶用户提供叁维平台上的全面导航服务,使他们准确地分析和理解周围动态的航行环境,而且也能够为船舶管理用户提供一个直观的叁维界面进行海上交通监控和管理。 (2)提出了分布式虚拟港口研究和开发的几种可行技术方案,并在具有简单、平台独立等众多优点的VRML+Java方案的基础上提出了初步构建分布式虚拟港口的系统体系结构。 (3)提出了一种用于构建分布式虚拟港口基本框架的基于Internet的分布式虚拟环境技术。在该技术的具体设计中,提出了一种简单而又具有良好可扩展性的系统体系结构;提出了各类虚拟实体的建模方法,尤其是一种基于行为模型分离的自主行为实体建模方法;提出了一种简洁高效的基于VRML和Java的应用层通信协议;提出了一种基于反应行为模型的推算定位方法以及一种简单的分布式虚拟环境碰撞检测方法。 (4)提出了一种面向绘制加速的多分辨率几何压缩方法,兼顾解决了分布式虚拟港口中如何在Internet上实时快速传输叁维模型以及在客户端快速绘制叁维模型的两个核心问题。该方法首先利用一个基于网格递归二分的顶点排序算法和一个局部连续性优化算法为网格生成了一种具有良好局部性和连续性的顶点顺序,然后对顶点顺序进行基于Haar小波的多分辨率分析,进而实现网格的多分辨率几
周良[2]2008年在《利用Virtools设计与开发基于分布式VR技术的教学游戏》文中研究指明网络游戏产业在中国是一个已经发展为很热门的产业,国家有关部门给予大力支持,但它也有其负面影响,网络游戏中的暴力、色情情节已经影响到了现在青少年的身心发展,并且网络游戏成瘾现象日趋严重。所以有专家提出了将网络游戏和教学相结合,大力发展教学游戏。该文章致力于利用Virtools虚拟现实开发工具设计与开发基于分布式VR技术的教学游戏。首先对国内外的教学游戏的现状进行了研究分析,并找出国内外教学游戏中的不足之处。其次对虚拟现实与分布式虚拟现实技术进行了深入的研究。在此基础上,介绍了一些常用的虚拟现实开发工具以及本研究所用到的虚拟现实开发工具Virtools。接下来,对游戏的定义与分类、教学游戏定义与分类以及教学游戏模式作了进一步的研究。对市面上典型的五笔打字游戏进行试玩之后,通过对这些游戏进行对比分析,作者选用练习模式(教学游戏模式中的一种),并参照教学游戏评价量规,尝试利用Virtools游戏引擎开发基于DVR技术的五笔打字教学游戏《极速五笔》,文中介绍了游戏开发的主要过程、创建分布式对象的关键步骤以及游戏开发过程中解决的关键问题。并在群益职业学校中试运行后进行了问卷调查,然后对问卷的结果作了一个统计分析。通过理论结合实践的方式对DVR技术和Virtools游戏引擎有了一个更深入的理解。最后,总结了论文的主要工作,同时提出了论文所开发游戏的一些不足之处,并做了近一步的展望。
曾凡益[3]2007年在《大规模分布式虚拟环境因果一致性控制技术研究》文中研究说明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着,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。
姚和平[4]2007年在《基于HLA的分布式虚拟靶试系统及仿真一致性研究》文中进行了进一步梳理分布式虚拟环境技术是虚拟现实技术的研究热点之一。一致性是分布式虚拟环境的基本要求，但在基于高层体系结构(High Level Architecturel，HLA)的分布式虚拟环境中，一致性问题并未得到很好解决，阻碍了分布式虚拟环境的可伸缩性。 本文首先构建了基于HLA的分布式虚拟靶试系统，提出了基于HLA的联邦成员的系统结构叁个层次通用设计模式。叁个层次结构分别为：网络层、交互层和应用层。网络层主要负责底层数据通讯和联邦管理，应用层完成实体仿真的任务，重点在交互层中实现了时间一致性、空间一致性和数据分发控制，扩展了RTI的功能。分为：时间一致性、空间一致性和数据分发控制叁个方面来论述。 时间一致性需要解决分布式仿真系统中各仿真节点的时钟同步问题。本文在分析了常用时钟同步方法的基础上，结合分布式虚拟靶试系统的特点，提出了基于兴趣域的自发式时钟同步方法。该方法没有时间主机的概念，可进行灵活的同步定时，动态反映各个邦元节点之间的关联密切程度。性能分析和模拟测试结果表明，该策略能有效提高仿真系统的性能，缓解系统的时空不一致程度。 为了克服因坐标系不同而造成的空间不一致，本文给出了一种在HLA／RTI中实现坐标转换的机制。讨论了坐标转换的必要性及转换方式和转换模式等问题。研究了分布式虚拟靶试系统中所用坐标系之间的转换关系，给出了转换公式。 将分布式虚拟环境中的DDM数据分发管理、数据过滤、DR推算定位叁种基本技术相结合，对数据分发控制研究了一种新的实现结构及数据分级过滤方法。在数据发布和接收传输过程中，首先由RTI的DDM服务建立数据传输通道，然后使用数据分级过滤方法对通道上传输的数据进行自适应调整式过滤，根据网络状况和节点的计算能力将非关键信息有选择的过滤掉，保障关键信息的传输带宽。最后通过DR推算定位技术对过滤掉的非关键数据进行恢复。使分布式虚拟环境中各个仿真节点的数据保持一致性。 本文最后在分布式虚拟靶试系统中实现了时间一致性、空间一致性和数据分发控制，并对其性能进行了测试分析和评价。结果表明，系统的性能有明显的提高，很好的解决了系统的不一致程度。本文提出的基于HLA的联邦成员系统结构设计模式和一致性实现机制具有一定的通用性，研究结果对建立大规模分布式仿真系统有一定的借鉴和参考价值。
苏采兵[5]2010年在《面向遥控焊接的多机器人系统关键技术研究》文中研究说明目前的研究成果和发展趋势表明,虚拟现实技术和网络技术将对未来信息社会产生重要影响,并最终改变人类的生活和工作方式。相应地,这种发展趋势正潜移默化地改变着我们对遥控焊接技术的理解和评价,也带来了诸多新的问题和挑战。本质上遥控焊接机器人系统属于一类同时包含有相互作用的离散事件过程和连续变量过程的复杂混合动态系统,对系统行为进程起决定作用的是一批人机交互的离散事件。基于对该系统行为和性能研究的需要,文中从逻辑层次角度对具有离散事件动态系统特征的系统人机交互行为进行了分析,通过引入受控Petri网概念,建立了系统监督控制模型。作为系统人机交互的主要平台,文中基于分布式虚拟环境的系统框架,对构成分布式虚拟环境的支持分布式应用与支持虚拟环境应用的两个关键层面问题进行了深入研究,通过采用Petri网和统一建模语言(UML)对上述两个层面的应用子系统进行设计,文中在Java/Java3D平台上研制出面向遥控焊接操作的分布式虚拟环境。在远端机器人占主导地位的监督控制方式中,不仅单个焊接机器人需要具备在复杂工作空间中的路径自主规划能力,有时为完成复杂焊接作业也需要多个机器人具备协调路径的规划能力,文中将这种多个机器人协调路径规划问题定义为一个涉及高维空间自动搜索的问题,并采用遗传规划算法对其进行了深入分析和计算,继而将之引入到所研制的分布式虚拟环境当中,实现了基于遗传规划算法的多机器人协调焊接的监督控制方案。
崔炳荣[6]2003年在《分布式虚拟环境应用研究》文中认为分布式虚拟环境(Distributed Virtual Environments，以下简称DVE或DVR)技术是20世纪80年代初期出现并发展起来的一种基于计算机网络和可计算的大规模沉浸式人机交互环境。分布式虚拟现实带来了人机交互的新概念、新方法，使得人机交互的内容更加丰富、形象，方式更加自然。将分布式虚拟现实技术应用于军事仿真演练，引起了军事演练观念和方式的变革，推动了军事仿真演练的发展。 本文主要介绍了分布式虚拟现实系统的基本概念、系统构成、开发软件和开发平台(Multigen Creator和Vega)、系统具体搭建过程等等。全文共分五部分，第一部分主要介绍分布式虚拟现实技术的研究与发展、软件体系结构和实现分布式虚拟现实的基本技术。第二部分讨论了分布式虚拟环境的系统组成，包括分布式虚拟环境的系统结构、环境模型，同时介绍了几个典型开发系统。第叁部分叙述了分布式处理技术，如：分布式交互仿真协议标准(DIS)、推算定位算法(DR)、数据过滤技术、碰撞检测算法等关键技术。第四部分实现了一个小型分布式虚拟战场环境，具体介绍了它的开发平台、开发工具、建模过程、图形渲染及编程实现。最后一部分则提出了分布式虚拟环境尚待解决的难题，以及进一步研究的方向。
秦玉杰[7]2004年在《基于VRML-XML的叁维模型在分布式虚拟环境中的应用研究》文中研究说明基于仿真的采办(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建立仿真对象的叁维模型,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。
陈豪[8]2004年在《分布式虚拟环境网络互联支撑软件系统研究》文中指出分布式虚拟环境(简称DVE)是虚拟现实和计算机网络技术相结合的产物,它可以突破时空的限制,为人们分析问题、解决问题以及协同工作提供崭新的手段,是目前倍受国际科学界和工程界关注的前沿技术,它已经非常成功地应用于军事、航天、医疗和娱乐等领域,并在教育培训、工程设计与制造、电子商务等方面显示出良好的应用前景。DVE中各个仿真节点通过网络进行信息的交互,保证各虚拟场景的一致性,因此,网络通信是DVE系统设计中的一个重要课题,也是DVE研究中的一个重要方向。SVC-Link是东南大学虚拟中心自主开发的DVE网络互联支撑软件系统,本文结合SVC-Link系统,介绍了DVE网络互联支撑软件系统设计和实现的关键技术。首先,介绍了DVE系统的相关概念,并分析了DVE系统的网络需求和体系结构。在需求分析的基础上,提出了SVC-Link的设计方案,系统包括叁个大的模块:PDU处理模块、仿真管理模块和时空及事件一致性模块。然后,针对各个模块设计和实现的关键技术,进行详细的阐述,最后通过仿真实验论证系统的正确性。系统设计的过程中,针对DVE网络通信的特点和难点,提出了较好的解决方案,本系统对DVE的开发应用具有重要意义,它为DVE系统的开发提供了便捷的网络互联开发平台。
张春光[9]2004年在《基于分块策略的虚拟场景建模算法的研究》文中研究说明近几年来，随着各种计算机技术的飞速发展，虚拟现实得到了越来越多的应用。Internet网络走进千家万户，更是推动了分布式虚拟现实的发展。分布式虚拟场景的实时显示在虚拟现实中具有重要的地位，也是虚拟现实研究的重点和难点。而虚拟场景的建模和分块策略对场景的实时显示具有很大的影响，因此，虚拟场景的建模和分块策略成为虚拟现实研究的重要内容。本文重点对场景建模和场景分块的一些算法做了研究，并取得以下成果： 首先，对虚拟场景的各种主要建模方法做了研究。虚拟环境的建模是整个虚拟现实系统建立的基础，主要包括几何建模、运动建模、物理建模、对象特征建模等方法，每种方法各有优缺点。本文拟采用几种建模方法相结合的策略，对场景中逼真度要求比较高的对象，侧重于几何建模；场景中运动方式比较多的对象，侧重于运动建模等。这样产生的结果是：不要求在 太原理工大学硕士研究生学位论文某些方面特性突出，但可弥补采用单一建模方法产生的沉浸感弱等缺陷。 其次，对现有的场景分块策略作了详细的研究，现有的场景分块策略是建立在规整的正四边形基础之上的。因此，它的调度策略是当视点移动时，采用1+8+16策略。在蜂窝式电话服务网络的启发下，本文对现有的算法做了改进，提出了基于正六边形的场景分块策略，当视点移动时，与当前可见区相邻的6块最有可能成为下一个可见区，而外层的12个区是当前可见区的下一可见区的预可见区。所以在显示当前可见区时，保证对应的6个预可见区的场景数据信息己经处理完毕并与当前可见区的场景一起存放在内存中。而这同时并行处理12块将来预可见区的数据。本文也就称这种策略为卜6+l2策略，即:显示1块，调入6块，计算12块。优点是:场景显示时，空间复杂度明显降低了。提高了场景显示的实时性和沉浸感。 再次，场景采用一维数组链表存储。本文提出的X+Y存储算法，是对现有二维数组存储方式的一种改进。相当于在原来的基础上加了一级索引。提高了场景块的查找速度，提高了定位的速率。增强了实时性。太原理工大学硕士研究生学位论文最后，本文对单块场景的建模也提出了一点改进。
杨琳琳[10]2016年在《虚拟环境中基于多因素的分级兴趣管理研究》文中进行了进一步梳理分布式虚拟环境使得散布在不同地理位置的多个用户可以在一个逼真的叁维空间中进行信息共享、协同交互。近年来分布式虚拟环境在军事、航空、工业、娱乐、医学和教育等很多领域得到广泛研究和应用。随着分布式虚拟环境的应用规模不断扩大,面临有限的网络和计算资源,提高系统的可扩展性成为一个亟待解决的问题,目前这一问题已经成为分布式虚拟环境领域的一个研究热点。兴趣管理作为一种常用的数据过滤技术,能够提高分布式虚拟环境的可扩展性,而现有的兴趣管理方法存在诸多的不足,不能精确描述用户的感知需求,还有较大的数据过滤余地。为了提高分布式虚拟环境的可扩展性,本文的具体研究如下:首先,本文针对传统兴趣管理方法在环境因素和用户交互方面的不足,如不能精确表达用户的真实兴趣,数据过滤的粒度比较大,综合考虑客观感知和主观兴趣多个方面的因素对用户兴趣的影响,提出一种基于多因素的分级兴趣管理模型。该模型采用双层的计算方法进行兴趣度计算,依据兴趣度划分兴趣层次,并按照兴趣层次控制数据传输的细节。本文重点研究了基于障碍物的空间划分方法,并根据障碍因素计算兴趣域。同时在距离、视觉、关键区域等因素的基础上,进一步考虑了移动因素对用户感知的影响。然后,本文对用户基于群组活动的主观兴趣度进行了研究,从活动理论和群体感知理论入手分析群组活动,发现用户的角色属性是体现其主观兴趣的关键因素,以基于角色的感知模型为基础,研究了群组活动中的角色兴趣关系,分析了空间距离对用户主观兴趣的影响,并提出角色兴趣图的概念。详细介绍了角色兴趣图的构建过程以及活动管理的基本流程,最后,给出了用户间主观兴趣度的计算方法。最后,本文结合所提的分级兴趣管理模型,设计并实现了一个虚拟旅游仿真系统,并针对该模型的数据过滤效果和算法执行效率进行了对比实验,实验结果表明该模型与传统方法相比能够进一步减少系统的网络开销,算法效率稳定,从而验证了本文模型的有效性。
参考文献：
[1]. 分布式虚拟港口的关键技术研究[D]. 潘明阳. 大连海事大学. 2004
[2]. 利用Virtools设计与开发基于分布式VR技术的教学游戏[D]. 周良. 华东师范大学. 2008
[3]. 大规模分布式虚拟环境因果一致性控制技术研究[D]. 曾凡益. 国防科学技术大学. 2007
[4]. 基于HLA的分布式虚拟靶试系统及仿真一致性研究[D]. 姚和平. 西北工业大学. 2007
[5]. 面向遥控焊接的多机器人系统关键技术研究[D]. 苏采兵. 东北石油大学. 2010
[6]. 分布式虚拟环境应用研究[D]. 崔炳荣. 电子科技大学. 2003
[7]. 基于VRML-XML的叁维模型在分布式虚拟环境中的应用研究[D]. 秦玉杰. 国防科学技术大学. 2004
[8]. 分布式虚拟环境网络互联支撑软件系统研究[D]. 陈豪. 东南大学. 2004
[9]. 基于分块策略的虚拟场景建模算法的研究[D]. 张春光. 太原理工大学. 2004
[10]. 虚拟环境中基于多因素的分级兴趣管理研究[D]. 杨琳琳. 中国矿业大学. 2016
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