[发明专利]基于可扩展兴趣区域大规模DVE场景对等渐进传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分布式虚拟环境数据传输方法，特别涉及一种基于可扩展兴趣区域大规模DVE场景对等渐进传输方法。

背景技术

大规模DVE网络传输模式经历了三个发展阶段：(1)单服务器/多客户端；(2)多服务器/多客户端；(3)对等网(P2P，Peer-to-Peer)。第一种传输模式简单成熟，数据的一致性较好，但当大量用户同时下载时可能给服务器带来极高的工作负担；第二种模式利用多台服务器降低单台服务器的工作负载，虽然可使每台服务器负载有所下降，但当某些子区域内用户数量急剧增加时，单服务器/多客户端结构的缺陷依然存在，而“用户迁移”策略则会增加额外的开销；第三种模式充分利用了节点间的带宽，有效减轻了服务器端的负载。P2P网络传输DVE(Distributed Virtual Environments，分布式虚拟环境)场景的基本原理是：DVE中用户化身在虚拟空间中与邻近用户化身的AOI(area of interest，兴趣区域)存在重叠部分，由于不同用户在不同时刻访问了同一兴趣域，先到者已经下载并缓存了该区域内的场景，因此后来者可直接向其邻近化身节点请求下载场景来实现节点间的数据共享，从而充分利用节点网络带宽，来缓解服务器负载瓶颈问题，以提高数据传输效率。

目前针对基于P2P网络的DVE传输策略，较为通用的做法是根据用户当前视点确定落入其视野范围的场景，通过特定策略在P2P网络中发现拥有用户所需场景的节点，然后与之建立连接并下载该场景。但上述方法仍存在以下不足：

1)场景拾取策略简单。现有的场景拾取算法均为AOI静态拾取，没有与用户的视点特征和场景分布特征结合起来，拾取模式固化、粗糙，并且没有考虑场景级别的增量式渐进传输。

2)数据传输实时性低。大规模虚拟场景的数据复杂度很高，考虑到视点距离、场景遮挡等因素，视野中场景的构建和渲染具有相应的先后顺序，而当前的传输策略没有考虑到场景增量下载的优先级，导致数据传输的实时性较低。

3)数据请求成功率低。在判断潜在下载源的策略中，当前的算法并不考虑节点所在的区域及其优先级，并在选择下载源时，多采用随机选择策略，这造成了节点负载不均衡，数据请求成功率过低的现象，影响了DVE的传输效率。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于可扩展兴趣区域大规模DVE场景对等渐进传输方法，解决了现有技术存在的场景拾取策略简单、数据传输实时性低和数据请求成功率低的问题。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

基于可扩展兴趣区域大规模DVE场景对等渐进传输方法，包括以下步骤：

步骤A00：将化身的兴趣区域圆域分划为两个扇形兴趣区域，并分别将每个扇形兴趣区域动态地扩展为多层增量式兴趣扇形域；

步骤B00：通过场景下载源分级搜索算法从多层增量式兴趣扇形域中搜索化身所需要的场景下载源集合；

步骤C00：通过最优场景下载源选择算法从场景下载源集合中选择出最优场景下载源。

所述的步骤A00具体包括以下步骤：

步骤a10：将化身的兴趣区域圆域细化并分划为两个扇形兴趣区域；

步骤a20：从兴趣区域的半径的中点处将其中一个扇形兴趣区域分划为两层扇形域，分别记为N扇形域层和F扇形域层；

步骤a30：分别计算每层扇形域内的场景文件数据量与该层扇形域内节点的可用带宽的比值，分别记为R_N、R_F；

步骤a40：比较R_N和R_F之差的绝对值是否小于阈值t_d，是，执行步骤a60，否，执行步骤a50；

步骤a50：减少R_N和R_F中较大值所在的扇形域层的半径直至R_N和R_F之差的绝对值小于t_d，并执行步骤a60；