基于PC-cluster的并行繪制及其分布式輸入虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境.pdf

1、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)高度發(fā)展的綜合技術(shù)，它朝著沉浸，交互，想象的特征方向發(fā)展。多臺(tái)PC機(jī)的集群機(jī)器驅(qū)動(dòng)的基于大屏幕投影的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)，并在視景仿真，教學(xué)，娛樂等方面廣泛使用。使用目前常用的場(chǎng)景圖API開發(fā)的軟件平臺(tái)，雖然有著比較豐富的功能高效的性能，但在節(jié)點(diǎn)之間同步，設(shè)備交互通信等諸多方面仍然存在著不足。 20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的CAVE自動(dòng)化虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境是基于共享內(nèi)存的高端工作站驅(qū)動(dòng)的沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境。共享內(nèi)存的

2、模式會(huì)造成價(jià)格昂貴，不方便擴(kuò)展等問題，而通過分析CAVE的軟件設(shè)計(jì)，將它做面向集群環(huán)境的擴(kuò)展是有可能的。 另一方面，以傳統(tǒng)流水線中分布元素的階段的方法劃分出了sort—first，sort—middle，sort—last三種模式，并在這一理論的指導(dǎo)下產(chǎn)生了許多實(shí)例系統(tǒng)，同時(shí)，還出現(xiàn)了sort—first分布圖元定義和sort—last合并象素混合的新模式。WireGL系統(tǒng)將這一模式中sort—first的對(duì)象改為OpenGL指

3、令流中的指令并著眼于節(jié)點(diǎn)間的指令流級(jí)的同步問題。為了挖掘新的集群環(huán)境下的軟件體系，又出現(xiàn)了對(duì)流水線中場(chǎng)景管理和場(chǎng)景繪制的劃分：場(chǎng)景管理階段包括設(shè)備輸入并同步，系統(tǒng)對(duì)輸入數(shù)據(jù)響應(yīng)，定義場(chǎng)景；場(chǎng)景繪制是在定義的場(chǎng)景之上流水線的后續(xù)工作。從而有了在不受場(chǎng)景管理階段變化影響，在場(chǎng)景繪制的階段，指令與操作系統(tǒng)通信時(shí)同步的新體系。而通過對(duì)流水線劃分階段標(biāo)準(zhǔn)的討論以及說(shuō)明新的劃分方法出現(xiàn)，文本最終分別以保留模式和立即模式為例論述了分布式輸入虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)

4、境與并行繪制機(jī)制結(jié)合的可能。 做為CAVE系統(tǒng)的后續(xù)開源項(xiàng)目VRJuggler的集群環(huán)境擴(kuò)展，ClusterJuggler主要著眼于場(chǎng)景管理階段，即從設(shè)備輸入到場(chǎng)景定義時(shí)的節(jié)點(diǎn)間同步問題。OpenSceneGraph是集群環(huán)境下分布場(chǎng)景定義的軟件體系。它們的結(jié)合從理論上是可行而有效的方案。 在實(shí)驗(yàn)過程中，首先說(shuō)明了VRJuggler軟件包的各個(gè)組件的名稱功能，然后說(shuō)明了在Windows操作系統(tǒng)的集群環(huán)境下VRJuggle