基于P2P架構的分布式虛擬環(huán)境中一種狀態(tài)消息的隨機分發(fā)方法.pdf

1、網絡技術，尤其是快速發(fā)展的無線通信技術，使得虛擬現(xiàn)實技術越來越地應用到社會的各種領域。結合這兩種技術的分布式虛擬環(huán)境也得以更普遍地走進人們的生活。分布式虛擬環(huán)境是指由地理上位置分散的虛擬現(xiàn)實終端通過網絡共同維護一個虛擬環(huán)境，在這個所生成的世界里，不同地點的用戶通過其虛擬角色參與到同一個虛擬環(huán)境中進行通信、交互、協(xié)同工作等。
　　分布式虛擬環(huán)境面臨很多問題，諸如可擴展性、視圖不一致性等。這些問題嚴重影響了分布式虛擬環(huán)境為人們提供良好

2、的交互性、沉浸性等特性的仿真環(huán)境的初衷。采用基于 P2P通信架構的分布式虛擬環(huán)境可以很好地解決系統(tǒng)的可擴展性，但是視圖不一致性問題較難解決。這一問題對于整個系統(tǒng)的設計來說是至關重要的?？紤]到基于P2P架構的分布式虛擬環(huán)境系統(tǒng)具有很好的自適應性和自組織性，各用戶節(jié)點能夠直接進行通信交互，所以，節(jié)點獲取狀態(tài)消息的時延因素對視圖不一致性問題有著直接的影響。
　　本文對分布式虛擬環(huán)境中的視圖不一致性問題進行了詳細闡述，分析了當前對該問題所

3、進行研究的現(xiàn)狀。文章通過對時空不一致性這一衡量視圖不一致性的模型設計和分析，把焦點放在了興趣區(qū)域中節(jié)點進行狀態(tài)消息的分發(fā)時所造成的較大通信時延問題。詳細分析了有限的網絡帶寬對在興趣區(qū)域中節(jié)點間進行狀態(tài)更新消息的分發(fā)的影響。給出了用于減少節(jié)點間進行狀態(tài)消息分發(fā)過程中的時延的算法設計，以獲取具有較少通信時延的分發(fā)路由的方法，同時降低時空不一致性的事件率。
　　首先，文章根據對分布式虛擬環(huán)境中視圖不一致性問題的現(xiàn)有研究進行分析，確定采用

4、從狀態(tài)更新消息的分發(fā)數量和頻度上進行控制的AOI（area of interest）興趣區(qū)域劃分技術和DR（dead reckoning）預測模型技術相結合、進行狀態(tài)同步的系統(tǒng)模型。文章給出了衡量視圖不一致性問題的衡量標準——時空不一致性的具體模型介紹。在這一基礎上，對DR狀態(tài)更新消息的分發(fā)問題進行了定義，即采用怎樣的分發(fā)策略使得興趣區(qū)域中所有節(jié)點獲取該狀態(tài)消息的時間達到最小化。
　　其次，本文根據所給出的DR狀態(tài)更新消息的分發(fā)問

5、題，通過對其進行圖的結構化分析，分別提出了兩種用以構建具有最小化的最大時延的通信子圖算法和基于隨機幾何圖的隨機廣播算法。其中，創(chuàng)建具有最小化的最大時延的通信子圖進行狀態(tài)分發(fā)的方法在分布式虛擬環(huán)境中的用戶節(jié)點呈動態(tài)增加時并不適用。另外，采用更為高效的隨機廣播算法在具體應用時也有一定的不足之處，進而對其采用基于采用貪心策略的路由選擇算法進行了優(yōu)化處理。
　　最后，文章對以上所提出的算法進行了實現(xiàn)和模擬實驗，結合實驗數據進行了分析、比對