ice servers)、应用进程(application processes--也作为一种服务器进程来管理)和会话管理DM(Dialogue Manager)。设备管理器管理输入输出设备;会话管理是设备服务器的客户程序,同时又是应用进程的服务器,它定义了虚拟世界的交互规则,并协调和传递输入设备服务器产生的事件到应用进程,然后将响应事件传递到输出设备服务器,会话管理通过异步消息传递来与其他服务器通信,并按照规则传递事件。
分布式虚拟现实系统是一个支持多人实时通过网络进行交互的虚拟现实系统,每个用户在一个VR环境(真实感3D立体图形,立体声)中通过联网的计算机与其他用户进行交互。DVR的研究开发工作早在20世纪80年代处就开始了,近年来网络技术的飞速发展更进一步推进了DVR的研究和开发。
1)分布式虚拟现实系统的特征
DVR系统应该具有以下个方面的特征:
①共享的虚拟工作空间;
②伪实体的行为真实感;
③支持实时交互,共享时钟;
④多个用户以多种方式相互通信;
⑤资源信息共享以及允许用户自然操作环境中对象。
2)分布式虚拟现实系统的
需求
DVR系统有4个基本组成部件:图形显示器、通信和控制设备、处理系统和数据网络。DVR系统是分布式系统和VR系统的有机结合,其需求可从以下两个方法来阐述:VR本身需求和分布式系统的需求。
VR最本质的特征用户对虚拟场景的沉浸,根据用户参与VR的不同形式以及沉浸的程度不同,我们可以把各种类型的虚拟现实技术划分四类:
1) 桌面级的虚拟现实
桌面虚拟现实利用个人计算机和低级工作站进行仿真,计算机的屏幕用来作为用户观察虚拟境界的一个窗口,各种外部设备一般用来驾驭虚拟境界,并且有助于操纵在虚拟情景中的各种物体。这些外部设备包括鼠标,追踪球,力矩球等。它要求参与者使用位置跟踪器和另一个手控输入设备,如鼠标,追踪球等,坐在监视器前,通过计算机屏幕观察360度范围内的虚拟境界,并操纵其中的物体,但这时参与者并没有完全投入,因为它仍然会受到周围现实环境的干扰。桌面级的虚拟现实最大特点是缺乏完全投入的功能,但是成本也相对低一些,因而,应用面比较广。常见桌面虚拟现实技术有:
基于静态图像的虚拟现实技术:这种技术不采用传统的利用计算机生成图像的方式,而采用连续拍摄的的图像和视频,在计算机中拼接以建立的实景化虚拟空间,这使得高度复杂和高度逼真的虚拟场景能够以很小的计算代价得到,从而使得虚拟现实技术可能在PC平台上实现。
VRML(虚拟现实造型语言):它是一种在Internet网上应用极具前景的技术,它采用描述性的文本语言描述基本的三维物体的造型,通过一定的控制,将这些基本的三维造型组合成虚拟场景,当浏览器浏览这些文本描述信息时,在本地进行解释执行,生成虚拟的三维场景。VRML的最大特点在于利用文本描述三维空间,大大减少了在Internet网上传输的数据量,从而使得需要大量数据的虚拟现实得以在Internet网上实现。
桌面CAD系统:利用Open GL、DirectDraw等桌面三维图形绘制技术对虚拟世界进行建模,通过计算机的显示器进行观察,并有能自由地控制的视点和视角。这种技术在某种意义上来说也是一种虚拟现实技术,它通过计算机计算来生成三维模型,模型的复杂度和真实感受桌面计算机计算能力的限制。
2) 投入的虚拟现实
高级虚拟现实系统提供完全投入的功能,使用户有一种置身于虚拟境界之中的感觉。它利用头盔式显示器或其它设备,把参与者的视觉、听觉和其它感觉封闭起来,并提供一个新的、虚拟的感觉空间,并利用位置跟踪器、数据手套、其它手控输入设备、声音等使得参与者产生一种身在虚拟环境中、并能全心投入和沉浸其中的感觉。常见的沉浸式系统有:
基于头盔式显示器的系统:在这种系统中,参与虚拟体验者要戴上一个头盔式显示器,视听觉与外界隔绝,根据应用的不同,系统将提供能随头部转动而随之产生的立体视觉、三维空间。通过语音识别、数据手套、数据服装等先进的接口设备,从而使参与者以自然的方式与虚拟世界进行交互,如同现实世界一样。这是目前沉浸度最高的一种虚拟现实系统。
投影式虚拟现实系统:它可以让参与者从一个屏幕上看到他本身在虚拟境界中的形象,为此,使用中电视技术中的"键控"的技术,参与者站在某一纯色(通常为兰色)背景下,架在参与者前面的摄像机捕捉参与者的形象,并通过连接电缆,将图像数据传送给后台处理的计算机,计算机将参与者的形象与纯色背景分开,换成一个虚拟空间,与计算机相连的视频投影仪将参与者的形象和虚拟境界本身一起投射到参与者观看的屏幕上,这样,参与者就可以看到他自己在虚拟空间中的活动情况。参与者还可以与虚拟空间进行实时的交互,计算