分布式虛擬現(xiàn)實交互仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過多種模擬感官體驗的外部設(shè)備，建立一個逼真的三維虛擬世界，提供參與者真實的沉浸感體驗。而隨著計算機(jī)圖形學(xué)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、交互技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于培訓(xùn)教育、工業(yè)訓(xùn)練、軍事仿真等多個應(yīng)用領(lǐng)域。分布式虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合了虛擬現(xiàn)實技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，通過高速網(wǎng)絡(luò)將散落在各個位置的用戶連接起來，實現(xiàn)信息共享，協(xié)同工作和實時交互。
　　本文研究了一個基于分布式技術(shù)和Unity軟件平臺的分布式虛擬現(xiàn)實交互仿真系統(tǒng)，

2、系統(tǒng)支持多人實時協(xié)同工作。由于分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中普遍存在著真實性和流暢性不足的問題，針對這一問題，本文對系統(tǒng)中的人機(jī)交互關(guān)鍵技術(shù)和負(fù)載均衡機(jī)制進(jìn)行研究，并提出了優(yōu)化、解決的方案。
　　論文首先對系統(tǒng)中人機(jī)交互關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，在對虛擬手的結(jié)構(gòu)和運動規(guī)律進(jìn)行分析后，根據(jù)其特點簡化成多層的樹形結(jié)構(gòu)。為了實現(xiàn)虛擬手的姿態(tài)解算，對傳統(tǒng)的一級擴(kuò)展卡爾曼濾波器進(jìn)行改進(jìn)，提出了兩級擴(kuò)展卡爾曼濾波器，能夠有效地降低計算復(fù)雜度，實現(xiàn)真實人手與虛擬

3、手模型的同步。在此基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)中交互操作中的穿透處理和抓取操作進(jìn)行了深入的研究。
　　針對系統(tǒng)運行過程中負(fù)載不平衡的情況，本文設(shè)計了虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的負(fù)載均衡機(jī)制。基于分布式技術(shù)，并結(jié)合系統(tǒng)的應(yīng)用需求，提出了由中心服務(wù)器和多個節(jié)點服務(wù)器協(xié)同工作的系統(tǒng)框架。節(jié)點服務(wù)器負(fù)責(zé)本地任務(wù)的調(diào)動，周期性收集負(fù)載信息發(fā)送到中心服務(wù)器，中心服務(wù)器根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載情況，制定適合的負(fù)載均衡策略實現(xiàn)系統(tǒng)的平衡。
　　最后，本文設(shè)計并搭建了分布式虛擬現(xiàn)實