面向WebVR平台海量数据调度的P2P算法研究实现

论文摘要

网络虚拟现实作为计算机领域中两大热点技术虚拟现实和网络的结合近年来以其广阔的应用、新颖的人机交互方式等特点引起了越来越多研究人员的关注。计算机图形显示技术及相关硬件技术的飞速发展使人们在虚拟空间中感受到了前所未有的真实感和沉浸感,然而随着虚拟环境规模的不断扩大,海量虚拟场景数据和有限的网络带宽造成的数据拥塞严重降低了场景载入的流畅性,使用户体验大大折扣。本文结合有关课题,通过改变网络体系、优化数据存储模式、高效组织管理大规模用户等方法,研究并实现了针对WebVR平台中海量数据调度的P2P策略。具体包括以下内容:1.研究了基于P2P网络架构的新颖虚拟场景数据调度策略,包括数据的加密、发布、索引、上传、下载、共享等,为虚拟场景数据的有效获取提供了一个全新的模式,突破了传统的网络虚拟现实系统中B/S、C/S等网络架构的局限性。2.利用改进的Kademlia路由算法研究并实现了对大规模网络用户的高效组织和管理,包括用户的路由表创建、加为好友、信息共享、即时通信等功能,为分布式虚拟环境中用户协同性和规模的可扩展性做了进一步的探索。3.将P2P网络中对数据和用户的高效调度机制应用于WebVR平台中,得到了可观的虚拟场景数据传输速率和良好的用户管理效果。本文所涉及到的关键技术、算法、路由协议等均已集成到实验室自主研发的WebVR平台中,相关的实验结果和应用案例验证了该方法的有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究来源
• 1.3 研究现状
• 1.3.1 历史研究进展
• 1.3.2 同类软件产品
• 1.4 研究内容
• 1.5 章节安排
• 2 数据可视化框架 WebVR 平台
• 2.1 平台设计背景
• 2.2 平台简介及架构设计
• 2.3 平台核心渲染引擎OSG
• 2.4 平台功能
• 2.5 平台关键技术
• 2.5.1 在线虚拟现实
• 2.5.2 三维模型实时消隐
• 2.5.3 数据存储与内外存调度
• 2.5.4 协同操作与场景一致性技术
• 2.6 本章小结
• 3 网络节点动态管理研究与实现
• 3.1 网络架构性能分析
• 3.1.1 C/S 模型
• 3.1.2 P2P 模型
• 3.2 DHT 路由协议
• 3.3 数据调度算法Kademlia
• 3.3.1 数据源构成
• 3.3.2 节点路由表结构
• 3.3.3 节点路由表构建
• 3.3.4 数据索引原理
• 3.4 本章小结
• 4 面向 WebVR 平台场景文件处理与实现
• 4.1 文件哈希树
• 4.2 文件校验与修复
• 4.3 文件分块机制优点
• 4.4 场景文件发布
• 4.5 场景文件获取
• 4.6 文件索引传输界面实现
• 4.7 本章小结
• 5 P2P 架构的 WebVR 平台场景展示及测试
• 5.1 实验环境
• 5.2 数据调度性能测试
• 5.2.1 预期模型
• 5.2.2 测试结果
• 5.3 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 在学研究成果