基于HLA大规模仿真系统的并行绘制技术研究

论文摘要

论文研究了基于HLA大规模仿真中的并行绘制技术,分析了并行绘制概念,针对HLA/RTI结构的特点提出了两种基于HLA仿真系统的并行绘制框架,讨论了负载平衡的问题,设计实现了并行绘制联邦(该联邦可作为一个绘制成员加入到HLA仿真系统中),基本验证了在基于HLA的仿真中实现并行绘制技术的可行性。首先,研究了并行绘制原理。通过分析研究图形绘制技术以及并行计算相关理论,总结了并行绘制的有关概念,并将并行绘制的实现分为多分辨率绘制和场景的远程显示。在此基础之上,在局域网中利用Winsock进行网络通信,研究了并行绘制的一种应用――远程显示,验证了基于局域网的并行绘制实现的可能性。其次,着重研究了两种模式(立即模式和保留模式)的并行绘制系统以及HLA/RTI结构,从理论上证明了可以在HLA/RTI中实现并行绘制。然后从仿真应用和功能扩展两个角度提出了两种基于HLA并行绘制系统框架:并行绘制联邦和扩展HLA功能的并行绘制结构。再次,从优化基于HLA大规模仿真中并行绘制系统的性能角度,初步研究了一种负载平衡方法――启发式的负载平衡征募算法。最后,在前面分析的基础上设计并实现了并行绘制联邦。该联邦的实现体现了并行绘制与HLA两个方面的特点,基本验证了从仿真应用的角度实现基于HLA仿真中的并行绘制技术是可行的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 HLA 研究现状
• 1.2.2 并行绘制技术研究现状
• 1.3 论文研究内容
• 1.4 论文组织结构
• 第二章 并行绘制原理研究
• 2.1 图形绘制技术回顾
• 2.1.1 图形绘制技术介绍
• 2.1.2 多边形绘制算法及其并行化
• 2.3 并行绘制原理
• 2.3.1 并行计算
• 2.3.2 网络并行计算
• 2.3.3 并行绘制原理
• 2.3.4 并行绘制分类与实现
• 2.4 场景远程显示研究
• 2.4.1 地形场景远程显示中并行方法研究
• 2.4.2 远程显示中任务划分与程序设计
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于HLA 仿真系统的并行绘制框架研究
• 3.1 并行绘制系统结构分析
• 3.1.1 并行绘制模式研究
• 3.1.2 立即模式与保留模式并行绘制系统研究
• 3.1.3 结论
• 3.2 HLA/RTI 结构分析
• 3.2.1 HLA 结构特点及优势分析
• 3.2.2 运行时间结构 RTI
• 3.2.3 结论
• 3.3 基于 HLA 仿真系统的并行绘制框架结构
• 3.3.1 实现的可行性分析
• 3.3.2 并行绘制联邦框架研究
• 3.3.3 扩展 HLA 功能的并行绘制框架
• 3.4 本章小结
• 第四章 负载平衡方法研究
• 4.1 并行绘制中负载平衡研究
• 4.1.1 并行绘制中的负载平衡问题
• 4.1.2 静态负载平衡
• 4.1.3 动态负载平衡
• 4.2 HLA 仿真系统中负载平衡研究
• 4.2.1 HLA 仿真系统中负载平衡问题的提出
• 4.2.2 HLA 仿真系统中的负载平衡
• 4.3 启发式征募负载平衡研究
• 4.3.1 变量定义
• 4.3.2 HLA 仿真系统的并行绘制中启发式征募负载平衡算法
• 4.4 本章小结
• 第五章 并行绘制联邦的开发实现
• 5.1 联邦及联邦成员开发过程
• 5.1.1 联邦开发过程
• 5.1.2 联邦成员开发过程
• 5.2 并行绘制联邦设计
• 5.2.1 设计目标
• 5.2.2 运行环境
• 5.2.3 设计思想
• 5.2.4 总体设计
• 5.2.5 联邦组成与成员交互
• 5.3 并行绘制联邦实现
• 5.3.1 整体实现
• 5.3.2 绘制控制成员实现
• 5.3.3 显示成员实现
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献