第1章 概述 1
1.1 概念 1
1.2 分布式虚拟环境的发展历程 2
1.3 分布式虚拟环境是什么 6
1.4 主要技术与挑战 8
1.5 章节组织 12
基础篇：基本理论和技术 17
第2章 分布式虚拟环境通信模型 17
2.1 网络基础 17
2.1.1 基本的网络指标 17
2.1.2 网络协议分析 18
2.2 分布式虚拟环境的通信模型 20
2.2.1 模型的选择 20
2.2.2 点对点模型 21
2.2.3 集中式模型 22
2.2.4 分布式对等模型 23
2.2.5 服务器集群模型 24
2.2.6 P2P模型 25
2.2.7 混合型 26
2.3 通信模型比较总结 27
第3章 虚拟环境的状态共享 29
3.1 虚拟环境系统的状态 29
3.2 分布式的实时状态共享 30
3.3 状态的发布订购 32
3.4 从键盘鼠标操作特点到DR推算状态 34
3.4.1 基本思想 34
3.4.2 EPADR算法流程 35
3.4.3 推算错误预测 36
3.4.4 分级收敛 39
3.4.5 推算策略 40
3.4.6 实验与结果分析 41
3.5 动态地形的状态共享 44
3.5.1 系统结构 45
3.5.2 动态地形时序模型 46
3.5.3 变化数据的一致性 48
3.5.4 实验与结果分析 50
第4章 分布式虚拟环境国际标准 53
4.1 Web上的3D标准 53
4.2 分布交互仿真标准 54
4.2.1 DIS标准 55
4.2.2 HLA标准 56
4.2.3 IEEE P1516与HLA 1.3的比较分析 61
4.3 基于网格的标准 75
4.3.1 网格支持的分布式仿真 76
4.3.2 网格服务化的分布式仿真 78
开发篇：系统设计与扩展 83
第5章 分布式虚拟环境系统设计 83
5.1 简单DVE系统的程序结构 83
5.2 分布交互仿真系统的框架设计 85
5.2.1 HLA系统中的一些共性特征 86
5.2.2 分布交互仿真系统结构 86
5.3 可组装的仿真应用程序体系结构 90
5.4 设备无关的人机交互原语 91
5.4.1 人机交互输入原语系统 91
5.4.2 人机交互输出原语系统 94
5.5 RTI无关的网络输入输出原语 96
5.5.1 网络输入原语 97
5.5.2 网络输出原语 98
5.6 仿真应用程序的通用管理模型 98
5.6.1 可扩展的仿真引擎 99
5.6.2 仿真世界模型 100
5.6.3 值与数据 103
5.6.4 事件系统 108
5.6.5 参数化机制 111
5.6.6 异常机制 112
5.6.7 心跳机制 114
5.6.8 线程模型 115
5.7 分布交互仿真应用程序开发框架BH HLA FM 116
5.7.1 BH HLA FM的逻辑层次 116
5.7.2 组成结构 116
5.7.3 基于BH HLA FM的仿真应用程序开发步骤 119
第6章 分布式虚拟环境系统实现技术 121
6.1 虚拟环境开发工具简介 121
6.1.1 建模工具 121
6.1.2 绘制工具 122
6.1.3 分布式开发平台 125
6.1.4 其他专业化工具 125
6.2 报文压缩与合并 126
6.3 基于构件的仿真应用程序集成开发环境 127
6.3.1 组成结构 128
6.3.2 应用程序代码生成方法 134
6.4 基于BH HLA的仿真应用程序开发方法 137
6.4.1 开发步骤 137
6.4.2 应用实例 141
6.4.3 对比分析 146
第7章 兴趣过滤与拥塞控制技术 149
7.1 兴趣过滤 149
7.1.1 兴趣技术的分类 150
7.1.2 HLA标准规定的兴趣技术 152
7.1.3 HLA DDM的实现机制 154
7.2 兴趣的探究与兴趣层次LoI 158
7.2.1 相关性评价问题 159
7.2.2 兴趣技术的仿真特性探究 160
7.2.3 虚拟环境中兴趣的特点及定义 163
7.2.4 兴趣层次 165
7.2.5 面向HLA的LoI定义 168
7.2.6 HLA的LoI扩展方法 172
7.3 基于LoI的自适应发布-订购机制 174
7.3.1 基本符号定义 175
7.3.2 发布者的LoI 176
7.3.3 属性更新／反射报文的LoI 177
7.3.4 订购者的LoI 177
7.3.5 基于发布-订购LoI的更新反射定理 180
7.3.6 算法分析 183
7.3.7 LoI的实现 185
7.4 基于LoI的DVE拥塞控制模型 187
7.5 基于兴趣约束的组播地址分配 193
7.5.1 组播地址分配方法研究现状 194
7.5.2 组播地址分配中的兴趣约束 195
7.5.3 布种模型 197
7.5.4 仿真推进中布种模型的推演 199
7.5.5 算法分析 204
7.5.6 性能实验 205
7.5.7 方法在BH RTI中的实现 208
第8章 增强DVE系统体系结构的技术 210
8.1 基于桥接盟员的异类RTI和多联盟互连 210
8.1.1 问题的提出与研究现状 210
8.1.2 RTIBridge体系结构 212
8.1.3 异构FOM的映射 216
8.1.4 HLA服务的互操作 218
8.1.5 异类RTI和多联盟互连的开发和执行过程 220
8.1.6 实验与结果分析 220
8.2 多服务器增强的DVE系统结构 223
8.2.1 基于多服务器的DVE系统研究现状 224
8.2.2 基于虚拟环境划分的多服务器结构 225
8.2.3 划分后虚拟环境中对象的维护 226
8.2.4 对象属性的关系设置和计算 229
8.2.5 基于Cell的AOI消息过滤 232
8.3 多服务器DVE系统中的用户迁移 234
8.3.1 DVE服务器间的用户迁移研究现状 234
8.3.2 基于缓冲Cell的用户迁移方法 235
8.3.3 实验与结果分析 241
8.4 多服务器DVE系统的负载平衡 245
8.4.1 DVE服务器间的负载平衡算法研究现状 246
8.4.2 分层迭代的动态负载平衡算法 247
8.4.3 实验与结果分析 253
8.5 OpenMP并行优化的兴趣过滤 257
8.5.1 面向游戏的AOI兴趣过滤流程 257
8.5.2 AOI兴趣过滤的数学模型 259
8.5.3 算法的串行实现 260
8.5.4 基于OpenMP的并行优化 261
8.5.5 实验与结果分析 264
第9章 虚拟环境中的事件一致性与时间同步 268
9.1 事件一致性与时间同步 268
9.1.1 事件一致性的产生 268
9.1.2 时间同步 269
9.2 分布式仿真中的时间同步算法 273
9.2.1 保守时间同步算法 273
9.2.2 乐观时间同步算法 275
9.2.3 标准中规定的时间同步算法 276
9.3 HLA时间管理 276
9.3.1 时间管理相关定义 276
9.3.2 时间管理策略 279
9.3.3 时间同步机制 280
9.3.4 时间管理服务接口 282
9.4 大规模分布节点的仿真时间同步 283
9.4.1 分组管理的LBTS计算模型 283
9.4.2 控制报文可靠性定理 286
9.4.3 MCTS算法模型设计 291
9.4.4 实验与结果分析 294
第10章 分布式虚拟环境中组播的可靠性 300
10.1 可靠传输协议分析 300
10.1.1 TCP协议 300
10.1.2 可靠组播协议概述 302
10.1.3 可靠组播中的拥塞控制 308
10.2 分布交互仿真中的可靠组播技术 310
10.2.1 基于TCP的可靠组通信（TCP Exploder） 311
10.2.2 基于IP组播的可靠传输 313
10.2.3 分布交互仿真中的组通信特点 314
10.3 基于Sender-Group的多对多组播丢包恢复方法 317
10.3.1 面向多对多组播的报文编号方法 318
10.3.2 组播报文备份及其缓存管理 319
10.3.3 BH_RMER算法 321
10.4 基于趋势分析的拥塞控制算法 326
10.4.1 仿真节点发送速率初始化 326
10.4.2 基于丢包率变化趋势的速率抑制 327
10.4.3 基于缓冲区容量变化趋势的速率抑制 329
10.4.4 随机推迟的拥塞反馈抑制 331
10.5 可靠组播服务的实现及其应用 333
10.5.1 可靠组播软件RMSP 333
10.5.2 BH RTI中的可靠组传输机制 335
10.5.3 实验与结果分析 337
应用篇：平台开发与系统实例第11章 分布式虚拟环境运行平台 345
11.1 BH RTI体系结构 345
11.1.1 BH RTI 2.3软件结构 349
11.1.2 本地RTI部件——LRC 349
11.1.3 核心RTI——rtiexec主程序 351
11.1.4 中心服务器——CentralServer 353
11.1.5 层次式组织管理 354
11.2 消息传递机制设计 355
11.2.1 多协议通信 355
11.2.2 PDU消息定义 356
11.2.3 消息处理方式 357
11.2.4 跨平台设计 358
11.2.5 RTI进程模型 359
11.3 分级协同管理的联盟服务 361
11.3.1 HLA标准中的联盟管理服务 361
11.3.2 分级组织的基本联盟管理 365
11.3.3 逻辑同步点的全局和局部管理 369
11.3.4 分级报告的联盟保存和恢复机制 372
11.4 实现对异类标准的兼容 377
11.4.1 问题的产生 377
11.4.2 互操作问题研究 378
11.4.3 BH RTI中的标准兼容性设计 379
11.5 BH RTI及其工具 381
11.6 BH RTI测试技术 386
11.6.1 相关工作 387
11.6.2 面向HLA的交叉检验测试方法 388
11.6.3 HLA标准自动化测试的实现 391
11.6.4 实验与结果分析 394
第12章 基于多服务器的FPS网络游戏实例 397
12.1 Attention的服务器设计 398
12.1.1 服务器总体结构 398
12.1.2 服务器结构与流程设计 400
12.1.3 多服务器算法在Attention Server中的实现 406
12.2 Attention的客户端设计 408
12.2.1 分离游戏引擎与游戏逻辑 409
12.2.2 组织结构 410
12.2.3 程序框架 411
12.3 Attention游戏逻辑 412
12.3.1 游戏计算 412
12.3.2 游戏协议 413
12.3.3 游戏设定 413
12.4 系统实验与结果分析 414
12.4.1 测试工具设计 414
12.4.2 测试环境 416
12.4.3 功能测试 417
12.4.4 规模测试 418
12.4.5 负载平衡测试 420
分布式虚拟环境展望 424
参考文献 432