分布式虛擬現(xiàn)實交互仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實技術通過多種模擬感官體驗的外部設備，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。而隨著計算機圖形學、網絡技術、交互技術的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術已經廣泛應用于培訓教育、工業(yè)訓練、軍事仿真等多個應用領域。分布式虛擬現(xiàn)實技術結合了虛擬現(xiàn)實技術和網絡通信技術，通過高速網絡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)中的人機交互關鍵技術和負載均衡機制進行研究，并提出了優(yōu)化、解決的方案。
　　論文首先對系統(tǒng)中人機交互關鍵技術進行研究，在對虛擬手的結構和運動規(guī)律進行分析后，根據(jù)其特點簡化成多層的樹形結構。為了實現(xiàn)虛擬手的姿態(tài)解算，對傳統(tǒng)的一級擴展卡爾曼濾波器進行改進，提出了兩級擴展卡爾曼濾波器，能夠有效地降低計算復雜度，實現(xiàn)真實人手與虛擬

3、手模型的同步。在此基礎上，對系統(tǒng)中交互操作中的穿透處理和抓取操作進行了深入的研究。
　　針對系統(tǒng)運行過程中負載不平衡的情況，本文設計了虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的負載均衡機制?；诜植际郊夹g，并結合系統(tǒng)的應用需求，提出了由中心服務器和多個節(jié)點服務器協(xié)同工作的系統(tǒng)框架。節(jié)點服務器負責本地任務的調動，周期性收集負載信息發(fā)送到中心服務器，中心服務器根據(jù)系統(tǒng)負載情況，制定適合的負載均衡策略實現(xiàn)系統(tǒng)的平衡。
　　最后，本文設計并搭建了分布式虛擬現(xiàn)實