基于wtk的分布式虚拟环境的设计与实现new

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1、西南交通大学硕士学位论文基于WTK的分布式虚拟环境的设计与实现姓名：李雪殚申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：诸昌钤20060501西南交通大学硕士研究生学位论文第l页摘要分布式虚拟环境(DistributedⅥrtualEnvironment，DvE)，也称为网络虚拟环境，在这个虚拟环境中，位于不同地理位置的多个用户通过网络相互连接，共享信息。实现人枧交互，动态仿真。DVE是目前备受国际科学界和工程界关注的前沿技术，它在军事仿真、协同设计、远程教育、网上游戏等众多领域都有着广泛的应用前景。肼，E技术涉及多个学科和领域，其系统的开发技术复杂，工作量大。wTK是美国se璐e8公司

2、研发的一款先进的虚拟现实应用程序开发工具包，它支持D、，E系统的开发。本文在深入研究DvE系统结构及其相关技术的基础之上，设计并实现了一个基于、怖：的分布式虚拟漫游仿真系统。该系统可支持多个用户同时在一个共享的三维虚拟世界里实时漫游，动态交互。文中对系统结构的总体设计及各个功能模块的具体实现都做了详细的介绍。通过分析目前DⅦ体系结构的特点并综合考虑现有的开发环境，在数据模型上采用复制式结构，统一的局部数据库；在系统网络拓扑模型上采用对等式结构，系统整体设计以功能模块划分，文中给出了其框架结构，明确了各个模块的具体功能及模块间的相互关系。网络通信模块采用uDP／m协议和组播技术实现了DVE系统消

3、息的实时发送和接收。事务管理模块通过组成员控制机制较好的解决了系统运行中用户动态的加入和退出，维护了组成员信息的一致性，通过角色分配使用户以“化身”参与到虚拟世界中。虚拟世界管理模块引入场景图分级结构来组织管理虚拟世界的模型数据，通过发送状态更新消息有效的维护了虚拟世界场景的一致性。人机交互模块通过鼠标控制视点的移动来实现用户对场景的漫游，利用键盘实现一些特殊功能的交互。本文最后从功能和性能两个方面对系统进行的测试，通过对测试结果的分析验证了系统设计的正确性。使用wTK设计实现D1盹系统是一个新的尝试，文中给出的设计方案和具体的实现方法对于DⅦ系统的开发具有一定的参考价值和实际指导意义，也为迸

4、一步研究DⅦ技术提供了一个良好的实验平台。关键词：虚拟现实；分布式虚拟环境；虚拟漫游；wrK西南交通大学硕士研究生学位论文第

5、I页AbstractDistributcdvinualEnviro珊ent(DlvE)1etsmulti-IISersthatmaybeIocatedindi疵rentplacestosbare幽鼬a￡ion吐∞ughthene哪ork’缸eractwitheachotherandpc哟皿dynarnics蛔ul撕Qn。№wDVEisahottopic恤bothscienli6cresearchaIldenginee血gdeVelopment，whichalsoh髂be

6、enwjdelyappliedjnInanyfieldssuch勰milita吼∞llaborativedesi印，dist蚰ceeducation，nctworkg锄eetc．n’sreauyahardworktodevelopaDVEsystemduetoitscomplexityintcchllique．、m：isaIladvanccdprofcssionalsof晦arek．tSpcciallyusedtodeve王opVinualfeali￡yappl鼢ions．WrKalsos印po出DvE．IⅡthisdjsscnali0Ⅱ，througllthcstudyofDⅦsyst啪ar

7、chitecture柚dfelevantl【Ilowledge，adis雠butcdnavigalionsiInulali0Dsystemisd髂j弘cdandimplementedbasedon姗隧nsupportsmulti-uscrstonavi斟eiⅡrealtimeandpe凼璐dyn锄icinteractioⅡinashared3Dvirtualworld．AnerthecvaluationoftrajtsinDVEarchitecIurcandthedeVclopmentenvimnment，indatamodel，ther印Iicateds讯lctlIreanduni丘edlo

8、caldatab鹞e缸eused；innetworktop0109ymodel，apeer-tO·peer咖ctIlreisllsed．nesyslemd吲弘抵con“ctedasfuBctionalcomponcnt，the打啦ewDrkandrelationshipbe时eencomponentsarecIe盯lypr髂ented．Networkc0衄unjcationcomponemdses