一种用于在多个计算设备实质上同时呈现分布式模拟的方法，所述多个计算设备包括执行所述分布式模拟的第一部分的第一计算设备，所述第一部分控制对象，所述方法包括：a)在所述多个计算设备中的第二个上执行所述分布式模拟的第二部分，所述第二部分产生可在第一显示设备上显示的所述对象的第一视觉表示，所述第二计算设备包括与所述对象和所述第一视觉表示相关的视觉状态，所述视觉状态包括至少一个参数值，所述第二计算设备已经从所述第一计算设备接收到包括与所述对象的第二视觉表示相关的先前状态的先前更新；b)至少部分基于所述先前状态在所述第二计算设备上产生所述对象的预测状态，所述预测状态包括至少一个速度和至少一个参数值；c)在所述第二计算设备上从所述第一计算设备接收更新，所述更新包括与所述对象的第三视觉表示相关的新状态，所述新状态包括至少一个参数值；d)在所述第二计算设备上把所述预测状态的所述至少一个参数值设置为等于所述新状态的所述至少一个参数值；e)所述第二计算设备确定所述预测状态的所述至少一个参数值和所述视觉状态的所述至少一个参数值之间的差异；f)当所述差异大于第一阈值时，所述第二计算设备修改所述预测状态的所述至少一个速度；g)当所述差异大于第二阈值时，所述第二计算设备至少部分基于所述预测状态的所述至少一个参数值来修改所述视觉状态的至少一个参数值；h)所述第二计算设备至少部分基于所述视觉状态渲染所述对象的第四视觉表示；和i)所述第二计算设备在所述第一显示设备上显示所述对象的所述第四视觉表示。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供用于在多个计算设备上实质上同时呈现分布式模拟的系统和方法。第一计算设备控制所述模拟中的对象。第二计算设备产生与视觉状态相关的所述对象的视觉表示。所述第二计算设备产生预测状态并从所述第一计算设备接收包括新状态的更新。所述预测状态的部分被设置为等于所述新状态的部分，且确定所述预测和视觉状态之间的差异。当所述差异大于第一阈值时，可修改所述预测状态的至少一个速度。当所述差异大于第二阈值时，至少部分基于所述预测状态来修改所述视觉状态。至少部分基于所述视觉状态来渲染所述对象的新的视觉表示，且显示所述新的视觉表示。【专利说明】相关申请的交叉引用本申请请求2011年5月3日提交的美国临时申请N0.61/482，162的权益，所述申请以引用的方式全文并入本文。
本专利技术一般针对分布式交互模拟，如在多个操作员站/玩家站的对面呈现连贯的虚拟世界的军事模拟器和多玩家计算机游戏中使用的那些分布式交互模拟。
技术介绍
分布式交互模拟是当今视频游戏的流行形式，但起源于诸如20世纪80年代和20世纪90年代的SMNET的军事模拟。在分布式交互模拟中，在多个计算机站之间创建并共享虚拟世界，每个计算机站支持具有控制器的至少一个用户和至少一个显示器。在一些模拟中，站共享向例如每个已知网络时间协议(“NTP”)提供公共时基的分布式时钟。然而，这不是必需的。分布式模拟一般(但不一定)定期前进(例如，每秒更新30次)，且一般(但是不一定)在每个站以同样的速度前进(例如，其它站可每秒运行更新60 次)。所述站也共享环境模型，包括空域和地形。地形可为静态的，包括地貌、建筑物(可包括内部)和水体。或者，地形可为非静态的:例如，一些或所有建筑物可被破坏，地貌可“伤痕累累”(例如，具有轮胎轨道、火山口或烧伤的痕迹)等。在这个环境中，放置包括例如车辆、人、动物的模拟动态对象。这些动态对象的动画给了模拟生命的外观。在此类模拟中，每个站负有管理一个或多个模拟对象的主要责任。对于站管理的每个对象，为每个本地时间增量计算详细模型以确定它的行为。例如，全地形车(“ATV”)的详细模型可接受来自操作员(通常是管理站本地的操作员)的方向盘和踏板输入。ATV的详细模型可进行计算以模拟自动变速器、ATV的悬架系统与地形之间的相互作用、轮胎和地形表面之间的牵引、也许还有油耗、发动机过热或其它细节和模拟故障。通常，虽然对于足够现实很关键，但是在交换效率中，在这个细节水平上建模只需由管理站计算，其中详细模型的结果向分布式交互模拟中的其它站公布。注意，ATV的操作员可为人类玩家，或者在另一人类玩家不可用或不需要的情况下，操作员可为模拟盟友或敌人的人工智能程序(“Al”)。当使用时，Al只是详细模型的另一有效组件；管理站维持状态并执行ATV驱动Al所需的增量模拟，但是远程站只接收结果O在一些情况下，模拟的对象可能是复杂的并需要运动学模型的复杂动画(如与人类、动物或外星人)进行铰接，但是其它对象可相对简单(例如，木箱或抛射体)，在这种情况下，可使用简单的弹道模型。然而，共享来自管理站的详细建模的结果(也称为更新)存在问题。例如，需要花费时间来把更新分配到不控制对象的远程站；且由于这个等待时间，模型的更新总是有些“旧”的信息。在所有站正确设置分布式模拟时钟的模拟中，任何更新将在过去某一模拟时间进行时间戳，但是一般是近期。然而，刚性计时系统可把共振引入模型，从而产生视觉假象。另外，维持准确的时钟有时是不必要的复杂性的来源且偶尔是错误的来源。另外，通过不可靠的网络，更新可被丢失或延迟且到达时具有不规则等待时间。另外，带宽限制和模拟中对象的数量可限制可为每个对象发送的更新的数量，使得更新不像管理站计算详细模拟般频繁地被提供到远程站。在每个站，显示器向玩家呈现虚拟世界。对于远程管理的对象，显示器通常比更新到达更频繁地刷新，而只像更新到达一样频繁地改变远程管理对象的显示将使远程管理对象显得生涩和不真实。为了缓和这种情况，对象更新与对象更新对应的时间相关且更新的接受者可推断在更新后的时间如何显示对象。为了实现这个目标，更新必须代表对象在特定时间的状态。例如，状态可包括对象的位置和方向(一般(但不一定)包括6个坐标轴:X、Y、Z、滚动、俯仰和偏转)和具有不同值的其它属性(例如，前灯是否打开、车辆的发动机是否冒烟、未爆炸的手榴弹将爆炸的时间)。特定时间对应于当前状态的时间。对象的状态究竟包括什么取决于对象的性质。对于复杂铰接式对象，例如动物，状态可包括对象的骨骼关节或总结此类关节的动画循环的索引。在一些情况下，对象可具有多个操作模式，例如，当“动物”对象是活着的时候，它可由动画循环驱动，但当如在狩猎模拟中动物死亡时，铰接式身体的操作模式变为放松的运动学模型。例如，身体变得瘫软，但是骨骼施加的限制仍然在控制之中。对于具有多个控制模式的那些对象，状态还可包括识别正使用哪个控制模式。在这里，“状态”可包括许多属性，而不仅仅是物理位置、方向(旋转)。诸如动画循环索引、步行循环索引等的索引中的一些可能有益于推断预测。然而，只琐细地推断诸如车辆的前灯是否打开或是否鸣喇叭的一些属性。例如，一旦灯打开，它们将保持打开直到更新称它们关闭。状态也可包括用于以提高的精度推断后续状态的信息，例如线性或旋转轴的速度和线性或旋转轴的加速度。虽然可例如通过把过去的两个更新的位置差除以过去的两个更新的时间差来得到速度以进行推断而无需此类提示，但是提供明确的速度或加速度可改善结果。在这里，“状态”可包括状态信息和/或相对于状态获得的一个或多个计算结果。对于在站管理的对象的模拟的每个迭代，如果提供了对象中各种自由度的任一自由度，那么新的状态源自操作员输入和详细模型执行，包括速度和/或加速度值。然而，对象的状态以低于每迭代一次的频率从管理站发送到其它站中的每个站。例如，如果管理站将每秒30次地更新对象模型，那么如果对象不重要、较远、格外一致或只慢慢改变，或者如果有许多对象要更新且/或通信带宽高度受限，则更新就只可每秒5次或甚至更低频率(例如，每秒2次)地发送到其它站。基于从管理站接收到的更新，推断技术提供关于远程管理对象的状态的最佳可用信息和用于预测它的运动(至少在不久的将来)的最佳可用信息。仍然，当推断状态基本上超过或达不到后续更新中描述的状态时，可发生表观运动中的刺耳的不连续性。通常这是因为操作员进行来自较早更新的推断并不预期的突然转向、卡住刹车、躲闪或急转弯以避免碰撞等。按模拟的说法，提供对象当前状态的最佳估计是“预测器”的工作，并且“校正器”的工作是以尽可能美观的方式来隐藏推断状态的明显不连续性。不幸的是，适用于当前的预测器-校正器系统缺乏用于各种各样的对象类型的美观的、看似逼真的行为，或者缺乏用于相同对象类型的但是在各种各样的条件下的美观的、看似逼真的行为。结果是远程管理对象的不可预知的生涩运动或行为。对于瞄准并射击对象是主要目标的模拟，这可使瞄准变得困难并令人沮丧。类似地，在驾驶或飞行模拟中，这可使跟随远程管理对象变得困难并令人沮丧。因此，需要更好的方式来在分布式交互模拟中呈现远程管理对象的移动。本申请提供如根据以下详细描述和附图将明显的这个和其它优势。
技术实现思路
实施方案包括用于在多个计本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于在多个计算设备实质上同时呈现分布式模拟的方法，所述多个计算设备包括执行所述分布式模拟的第一部分的第一计算设备，所述第一部分控制对象，所述方法包括：a)在所述多个计算设备中的第二个上执行所述分布式模拟的第二部分，所述第二部分产生可在第一显示设备上显示的所述对象的第一视觉表示，所述第二计算设备包括与所述对象和所述第一视觉表示相关的视觉状态，所述视觉状态包括至少一个参数值，所述第二计算设备已经从所述第一计算设备接收到包括与所述对象的第二视觉表示相关的先前状态的先前更新；b)至少部分基于所述先前状态在所述第二计算设备上产生所述对象的预测状态，所述预测状态包括至少一个速度和至少一个参数值；c)在所述第二计算设备上从所述第一计算设备接收更新，所述更新包括与所述对象的第三视觉表示相关的新状态，所述新状态包括至少一个参数值；d)在所述第二计算设备上把所述预测状态的所述至少一个参数值设置为等于所述新状态的所述至少一个参数值；e)所述第二计算设备确定所述预测状态的所述至少一个参数值和所述视觉状态的所述至少一个参数值之间的差异；f)当所述差异大于第一阈值时，所述第二计算设备修改所述预测状态的所述至少一个速度；g)当所述差异大于第二阈值时，所述第二计算设备至少部分基于所述预测状态的所述至少一个参数值来修改所述视觉状态的至少一个参数值；h)所述第二计算设备至少部分基于所述视觉状态渲染所述对象的第四视觉表示；和i)所述第二计算设备在所述第一显示设备上显示所述对象的所述第四视觉表示。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·斯科特·奥尔德里奇，卢克·威尔逊·蒂明斯，克里斯多佛·查尔斯·约翰·布彻尔，
申请(专利权)人：邦吉有限公司，
类型：
国别省市：
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