基于Web的分布式虚拟环境预研及原型设计

【摘要】： 随着计算机软硬件技术的飞速发展，分布式虚拟环境已经成为计算机领域一个引人瞩目的研究热点，在模拟训练、武器研制、概念研究、教育娱乐等方面都得到了广泛的应用。从未来发展的角度看，各种分布式虚拟环境和网络电子数据，将汇聚成为一个有成千上万人“居住”的、持久的虚拟世界。 本文首先简要回顾分布式虚拟环境的发展历史，然后根据其未来发展的技术需求，在分析现有典型系统的基础上，提出建立一个基于Web的分布式虚拟环境(Web-based Distributed Virtual Environment，WDVE)，并指出WDVE的最终目标是要在Internet上建立一个可以容纳成千上万用户的、面向多种领域的仿真环境，以实现网上的虚拟世界，即赛伯空间(Cyberspace)。为了使WDVE的软件支撑环境具有持久性、动态扩展性、伸缩性和综合性，通过跟踪当前分布式计算技术、Web技术和交互式图形技术的最新发展，本文研究了利用Jini、可扩展标记语言(XML)和可扩展三维图形规范(X3D)构建WDVE软件支撑平台的可能性。 借鉴基于HTML的二维文本Web发展成功的经验，基于Web的分布式虚拟环境要想获得广泛的应用，必须要有一种功能强大的、灵活的图形表现技术作为支撑。本文选用X3D作为WDVE的图形表现技术，该技术可以适应不同的应用环境，并能够为用户创建虚拟环境的内容提供简单易用的方法。本文对X3D规范进行了深入的研究，同时为了保证X3D技术可以很好的应用于Jini环境，本文还详细分析了X3D规范的实现代码Xj3D。 正如IE、Netscape对于二维Web一样，基于Web的分布式虚拟环境也要求有一个小型、灵活、具有三维浏览功能的Web客户端。由于Jini是一种完全分布的网络计算模型，利用Jini技术构建的基于Web的分布式虚拟环境从根本上打破了Web原有的客户—服务器模型。所以本文在分析传统浏览器结构和功能的基础上，提出了一种与WDVE相适应的客户端开发框架，并利用Jini、XML和X3D技术实现了一个原型系统CE(CyberExplorer)。