摘要: |
交互式系统是分布交互仿真(distribute interactive simulation,DIS)系统的一种重要表现形式,它是指平等的、分布在各处的计算单元通过数据传输介质连接在一起,并通过一个或一组有别于前面所述的计算单元来对其进行管理和控制,以达到共同实现某种功能或完成某一任务的目的;基于网络的交互式系统是利用网络作为传输介质,实现数据在各仿真结点之间进行高效传输,以此达到交互目的的系统。作为分布交互仿真系统的一种形式,基于网络的交互式系统具有灵活、易扩展等特点;对于实现某些简单功能或规模比较小的任务,特别是对实时性要求较高、扩展性较强的仿真应用,该系统能对其中的各个子系统进行有效地组织和管理,使其高效地运转并最终使整个系统达到协调统一。
与目前的DIS系统开发大多利用成熟的运行时间框架(run time infrastructure,RTI)商业软件不同,文中所探讨的基于网络的交互式系统是在充分利用面向对象方法和RTI中三层分离思想的基础上进行开发的,因此,本文的重点在于对整套系统从传输层到应用层的构建,在此过程中探究其中的若干关键技术,并开发出的一套基于网络的汽车驾驶模拟器交互式系统加以应用实现。文中所探讨的具体内容如下:
1)介绍了基于网络的交互式系统的概念和国内外发展现状,以及汽车驾驶模拟器的硬软件结构组成,主要是对其软件系统组成及其软件结构特点进行了阐述。
2)根据基于网络的汽车驾驶模拟器系统的功能需求,对系统的网络通信模块的建立方式进行分析,介绍了基于UDP的C++网络编程工具RakNet,并用其对交互式系统的网络通信模块进行设计并实现。
3)探讨了交互式系统中的网络传输数据自适应过滤方法,在分析对比了当前几种推算定位(DR)模型的优缺点后,提出了基于视觉范围的自适应阈值DR模型的建立方法及其建模流程,并给出了仿真实例及其结果。
4)探讨了基于网络的汽车驾驶模拟器交互式系统中的时空一致性的问题,主要从整个系统时钟同步和仿真结点之间的网络同步建模两方面进行讨论。根据目前网络游戏同步算法的内核并结合系统开发实际,提出了一种综合同步模型用于对网络中的各个仿真结点进行同步处理。
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