连续交互媒体一致性控制的若干问题研究

论文摘要

随着计算机技术的飞速发展，分布式虚拟环境、网络游戏、分布式交互仿真和计算机支持的协同工作等以连续交互媒体为基础的应用得到了快速发展。由于分布式技术在连续交互媒体中的广泛应用，一致性控制一直是该领域的研究热点。本地滞后算法不仅是一种非常有效的一致性控制方法，它还可消除短时不一致而使系统获得高度一致性和准确性。然而，本地滞后算法也同时存在一定的不足和有待改进的地方。本文通过研究发现，本地滞后算法的滞后机制将使用户触发的操作在执行前后发生“上下文破坏”。上下文破坏的发生很有可能导致操作的实际执行结果和预期执行结果有所不同，即导致“结果破坏”的发生。为了研究上下文破坏对本地滞后算法中操作执行结果的影响，本文设计并实现了一个名为“宇宙飞船”的网络游戏实验平台。在此平台上进行的一系列实验显示，上下文破坏将导致结果破坏的发生，而结果破坏发生的概率随着本地滞后值的递增而逐渐增大，同时它在不同滞后值递增区间有着不同的增长率。为了改善上述结果破坏对连续交互媒体的影响，本文对采用Echo方法(一种可以有效改善本地滞后算法的交互方法)的本地滞后算法进行了研究。，本文首先探讨了在采用Echo时不同本地滞后值下结果破坏发生的概率分布。其次，对比了在同一本地滞后值下，采用Echo与不采用Echo两种情况下由上下文破坏所导致的结果破坏发生的概率的不同。实验表明结果破坏发生的概率在采用Echo的情况下仍然随着本地滞后值的递增而递增。同时，虽然客观上Echo并不能够非常有效的改善上下文破坏所导致的结果破坏的发生，但是在用户的主观评价中，Echo却可以很好的帮助他们克服结果破坏对交互所产生的不利影响。本文的研究成果为本地滞后一致性控制方法在连续交互媒体中的应用提供了指导，同时也为进一步完善本地滞后一致性控制方法提供了方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 连续交互媒体定义
• 1.3 连续交互媒体的应用
• 1.3.1 分布式虚拟环境（DVE）
• 1.3.2 协同虚拟环境（CVE）
• 1.3.3 分布式交互仿真（DIS）
• 1.3.4 计算机支持的协同工作（CSCW）
• 1.4 连续交互媒体的研究热点
• 1.5 本文研究内容及创新点
• 第2章 连续交互媒体的一致性控制技术
• 2.1 概要
• 2.2 连续交互媒体一致性定义
• 2.2.1 相关标记及其含义
• 2.2.2 基于复制的连续交互媒体的一致性定义
• 2.2.3 短时间不一致
• 2.3 DR算法
• 2.4 本地滞后一致性控制方法
• 2.5 小结
• 第3章 一致性控制导致的上下文破坏和结果破坏
• 3.1 概述
• 3.2 相关变量
• 3.3 上下文破坏
• 3.3.1 连续交互媒体中的当前状态定义
• 3.3.2 上下文破坏定义
• 3.4 结果破坏
• 3.4.1 执行结果定义
• 3.4.2 期望执行结果定义
• 3.4.3 结果破坏定义
• 3.5 上下文破坏与结果破坏的关系
• 3.6 小结
• 第4章 连续交互媒体实验平台
• 4.1 网络游戏概述
• 4.2 RTPI协议简介
• 4.3 游戏使用方法
• 4.4 游戏规则
• 4.5 小结
• 第5章 上下文破坏对操作执行结果的影响研究
• 5.1 背景
• 5.2 本地滞后算法中的上下文破坏和结果破坏
• 5.3 实验
• 5.3.1 实验设计
• 5.3.2 实验参与者
• 5.3.3 上下文破坏和结果破坏的跟踪机制
• 5.3.4 实验测试数据
• 5.3.5 实验过程
• 5.4 结果和分析
• 5.5 小结
• 第6章 Echo对结果破坏的积极作用
• 6.1 相关研究
• 6.2 Echo
• 6.3 实验
• 6.3.1 实验设计
• 6.3.2 所用的实验平台
• 6.3.3 实验中Echo的实现
• 6.3.4 实验参与者
• 6.3.5 测试条件
• 6.3.6 实验测试数据
• 6.3.7 实验过程
• 6.4 结果和分析
• 6.5 小结
• 第7章 总结与展望
• 7.1 本文主要工作
• 7.2 本文主要贡献
• 7.3 进一步研究工作
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果
• 致谢