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分布式虚拟环境(Distributed Virtual Environment,以下简称DVE)就是工作在各自工作站的多个用户进行交互的一个共享的虚拟环境。一部分工作站(基础系统,Basic System,简称BS)可能同时支持很多用户,例如,一个支持多兵种用户的军事演习系统,这些用户可能分布在不同的地理位置。在现已开发的-些系统当中,多数采用集中式的客户/服务器(C/S)模式构建,极少数采用分布式的对等通讯(Peer to Peer)模式,而将两者结合的一种复合式的虚拟环境网络模式研究的还很少。在DVE系统中,一个重要的工作指标就是某个用户的状态更新到达那些虚拟环境中所涉及到的受影响用户的工作站的更新延时(update delay)。为了确保用户之间的实时交互,通常这种更新延时都需要有某种时间限制,比如100ms。
在设计一个DVE系统时,如何能够保证随着用户数量的增加使系统具有良好的可扩展性也是一个的重要指标。复合式的虚拟环境具有两层结构:在低层配置的是各服务器上的基础系统(basic system),基础系统与其所辖范围内的用户进行交互,它是C/S模式。在高层是服务器之间的Peer to Peer模式,他们确保在虚拟环境下的基本系统之间当前状态的尽可能一致。而系统的一致性问题关乎DVE是否具有实时性和沉浸感。目前,复合模式下的虚拟环境的性能特点几乎还未有人进行研究。
本文首先研究了虚拟环境应用系统的框架结构,并在单个主机上通过一个“汽车驾驶模拟系统”的项目开发进行了实现;其次,我们建立了一个多个用户情况下分布式虚拟环境的运行模型,在更新包到达速率方面进行了分析,并尝试通过一个两台主机坦克作战小程序进行了简单实现;最后,就系统更新延时方面做了一些探索,其中更新延时由两部分组成,即服务器延时和网络延时。