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1、DVE中基于兴趣层次动态更新调度策略摘要：在大规模分布式虚拟环境中，网络带宽是一个瓶颈。为有效减少数据发送量且不明显降低虚拟显示效果，将兴趣作为划分仿真实体层次的依据进行数据过滤。不同层次的实体赋予不同的优先级，以优先级轮询调度方式组织数据更新，实现以不同的频率发送不同层次实体的数据更新。关键词：分布式虚拟环境；兴趣层次；优先级轮询调度中图分类号：TP302兴趣在大规模分布式虚拟环境中是一种重要的数据过滤手段，它利用了每个仿真实体只对一定范围内的事物感兴趣的特点，对减小网络带宽需求具有重要的作用
2、。何连跃等初步提出了分级兴趣管理技术[1],建立了基于实体间距离和实体类型属性的简单兴趣分层模型。文献[2]提出了基于HLA的兴趣层次(LayerofInterest,Lol)的概念。Zhou等提出了一种“效用模型”(UtilityModel)[3],对所有仿真实体都计算“效用”值，进而确定各实体的重要性及其数据更新频率。对于给定优先级的数据更新调度策略，文献[4]采用了固定优先级与固定频率的简单调度方式。因此本文探讨基于兴趣分层的数据过滤技术，以及动态调度策略。1兴趣层次模型兴趣层次的划分一般
3、是根据与某一实体的距离或其它属性来确定其余实体的重要性。一般来说，兴趣与距离负相关，即观察者对其感知范围内的事物比较感兴趣，距离越近兴趣越高，距离越远兴趣越低。这种现象在以计算机成像为基础的虚拟环境中表现得更明显。因此，我们以客户机用户视点为中心，把虚拟空间等距离分层，levell、level2直到最后一层levelp,如图1所示，进而可以定义用户对某一实体的兴趣度Doi(DegreeofInterest)o图1仿真实体按照兴趣度分层在实际的仿真中，我们注意到某种实体可能对一种实体很感兴趣，而对
4、别的实体不感兴趣，比如：对地攻击机对地面目标很感兴趣，而对空中其他飞机不很感兴趣。所以，用户对各种实体的兴趣度也与实体类型有关。把所有的实体分成m类，属于每个类别的实体数量分别为nl,n2,…，nm,这样总的实体个数,每一类与用户的关系度为Cl,C2,Cm,CjW[0,1],j=l,2,...,mo在单位时间内，运动速度快、距离用户远的实体与距离近、运动速度较慢的的实体，在观察平面上产生的长度也具有可比性。因此，人们一般对较远处、速度快的物体比近处相对较慢的物体较为感兴趣。因此可以重新定义兴趣度
5、，这里只考虑速度的大小。定义：任一位于以用户位置为圆心，半径为ri(i>l)的圆环内的速度大小为v的属于Cj类别的实体，相对于用户的兴趣度为：DoI=Cirl/ri*v/vl(1)其中vl为距离用户最小半径rl内的实体的平均速度值，因为这个速度值可能为零，所以规定如果小于某个接近于零的值，按照该实体一般情况下的平均速度值计算，比如坦克的平均速度值可以规定为45千米/小时。由于v/vl仍然可能很大，因此我们规定当Doi大于1时，等于lo这样。Dole[0,1]2动态调度策略按照关于用户的兴趣度对仿
6、真实体分层，对实体数据更新进行调度需要满足以下几个条件：(1)调度方法应该比较容易实现，并且每层数据都必须能够更新；(2)兴趣度大的实体数据更新频率应该更快；(3)分属各层的实体数据更新频率应该可以根据调度策略的变化而变化。结合这三条要求，提出了一种轮询调度与优先级调度相结合的方式对实体更新数据进行更新。首先把所有实体根据兴趣度分层，只取其中的P层，半径rl内的实体的兴趣度最高，规定为levell,其余各层leveli按照如下公式进行计算：i=[l/DoI](2)由式(1)中的兴趣度的定义及式(
7、2)可以发现，兴趣度实际上是以与用户的距离为基本依据对仿真实体分层，兴趣度大的给予高优先级，小的给予低优先级，而实体的类型与速度使得实体的优先级大小会有所调整。所有P层覆盖的总范围与距离用户最小半径rl正相关。图2优先级轮询调度由于距离用户最近的一层是用户兴趣度最高的、最敏感的数据，因此需要最高的数据更新频率，设为f,因此这些数据每一帧都发送。根据(2)式，规定i层实体的更新频率为f/i,i=l,2,…，po根据上述分析，如图2,结合优先级的轮询调度方法具体实现方式为：(1)把每层实体给予相应的
8、优先级，按照优先级调度方式，优先级高的实体层次给予高更新频率；(2)i层实体平均分成i组，U1,2,…，p,数量不足则分成尽量多的组；不能分成整数组的，最后一组数量可以少于其它分组；(3)按照轮询调度方式，从每一层依次取出一组，组成一帧数据；每层取到最后一组之后再从第一组开始；(4)选出的数据作为这一帧的数据在帧时间段内发送完毕。从图2中以及实现方式可以看出，只要控制了每层实体所分的组数，即可控制数据更新频率，进而可以控制每帧的数据量。因而可以根据每帧的更新频率控制带宽。由于每个实体的更新数据所
