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Algorithmen zur Unterstützung von Immersive Gaming Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten.

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Präsentation zum Thema: "Algorithmen zur Unterstützung von Immersive Gaming Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten."—  Präsentation transkript:

1 Algorithmen zur Unterstützung von Immersive Gaming Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten

2 5.November Sören Vinzelberg - Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten2 Gliederung Ansatzes des NICTA Chord-Protokoll Quadtree Vorstellung des Verfahrens Diskussion Delaunay-Netze-basiertes Verfahren Delaunay-Triangulierung Dynamische Cluster-Bildung Bewertung Fazit

3 5.November Sören Vinzelberg - Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten3 Ansatz des NICTA Chord Quadtree Vorstellung Diskussion Protokoll zur effizienten Suche nach Knoten und Inhalten in einem Peer-to-Peer-Netz Knoten in einem Ring angeordnet Position durch Hash-Funktion bestimmt Jeder Knoten kennt nur eine Teilmenge aller Knoten im Ring.

4 5.November Sören Vinzelberg - Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten4 Interessenmanagement Ein Objekt muss nur den Zustand einer Teilmenge aller Objekte in der virtuellen Welt kennen. Gebietsbasiert Verbindung von Peers, deren Objekte sich in einem Gebiet befinden. Nachbarschaftsbasiert Verbindung von Peers, deren Objekte benachbart sind.

5 5.November Sören Vinzelberg - Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten5 Ansatz des NICTA Chord Quadtree Vorstellung Diskussion N8 + 1 = N9N14 N8 + 2 = N10N14 N8 + 4 = N12N14 N8 + 8 = N16N21 N = N24N32 N = N40N42 Fingertabelle des Knotens N8

6 5.November Sören Vinzelberg - Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten6 Ansatz des NICTA Chord Quadtree Vorstellung Diskussion spezielle Baumstruktur jeder Knoten hat höchstens vier Kinder zweidimensionale Daten (z.B. Fläche einer virtuellen Welt) organisieren jeder Knoten repräsentiert einen Quadranten

7 5.November Sören Vinzelberg - Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten7 Ansatz des NICTA Chord Quadtree Vorstellung Diskussion

8 5.November Sören Vinzelberg - Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten8 Ansatz des NICTA Chord Quadtree Vorstellung Diskussion trennt Regionsverwaltung und Interaktions- Management gebietsbasiertes Verfahren Die virtuelle Welt wird gemäß eines Quadtrees in Regionen unterteil. Wenn sich mehrere Objekte in einem Teil der virtuellen Welt aufhalten, findet erneut eine Teilung der Teilregion statt. Die Regionen werden den Peers im Netz zugeordnet. Diese verwalten die Objekte in dieser Region.

9 5.November Sören Vinzelberg - Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten9 Ansatz des NICTA Chord Quadtree Vorstellung Diskussion Objekte: statische und dynamische statische Objekte: Bilder, Häuser, Felsen dynamische Objekte: fliegende Raketen, fahrende Automobile Jedes Objekt in der Virtuellen Welt hat einen Ereignisbereich.

10 5.November Sören Vinzelberg - Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten10 Ansatz des NICTA Chord Quadtree Vorstellung Diskussion Ereignisbereich: Das Zentrum wird durch einen Knoten des Quadtrees indiziert. Ein Objekt kann sich innerhalb seines Bereiches bewegen. Objekte können interagieren, wenn sich ihre Ereignisbereiche überschneiden.

11 5.November Sören Vinzelberg - Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten11 Ansatz des NICTA Chord Quadtree Vorstellung Diskussion

12 5.November Sören Vinzelberg - Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten12 Ansatz des NICTA Chord Quadtree Vorstellung Diskussion Peer-to-Peer-Verbindung Zwei Voraussetzungen für eine Peer-to-Peer- Verbindung müssen erfüllt sein: Die Ereignisbereiche der Objekte überschneiden sich. Objekte werden von unterschiedlichen Peers verwaltet.

13 5.November Sören Vinzelberg - Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten13 Ansatz des NICTA Chord Quadtree Vorstellung Diskussion Stärken: Verwendung von vorhandenen Konstrukten (Baum, Chord) Trennung von Raumverwaltung und Interaktion der Objekte Skalierbarkeit des Systems

14 5.November Sören Vinzelberg - Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten14 Ansatz des NICTA Chord Quadtree Vorstellung Diskussion Schwächen: Dynamik des Spiels statische Strukturen Ballung von Objekten Unterschiede der Nachbarschaftsbeziehungen

15 5.November Sören Vinzelberg - Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten15 Ansatz des NICTA Chord Quadtree Vorstellung Diskussion Schwächen der Baumstruktur: Objekte in der virtuellen Welt nicht gleichverteilt Baum ist nicht ausbalanciert Nachbarschaftsproblem Schlüsselverlust

16 5.November Sören Vinzelberg - Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten16 Schwächen des Chord-Protokolls: viele Peers => Schlüssellänge m groß m groß => viele Einträge in den Fingertabellen viele Einträge in den Fingertabellen => hoher Aufwand bei ausfallenden und hinzukommenden Peers (Knoten) Ansatz des NICTA Chord Quadtree Vorstellung Diskussion

17 5.November Sören Vinzelberg - Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten17 Delaunay-Netze-basiertes Verfahren Delaunay-Netze Dynamisches Clustern Bewertung Festlegung der Topologie durch Delaunay- Triangulierung Der Umkreis eines beliebigen Dreiecks im Netz umschließt keinen anderen Knoten des Netzes.

18 5.November Sören Vinzelberg - Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten18 Delaunay-Netze-basiertes Verfahren Delaunay-Netze Dynamisches Clustern Bewertung Delaunay-Triangulierung Kosten: C m = N n * R b + k * R f C m - Verwaltungskosten des Delaunay-Netzes N n - Anzahl der direkten Nachbarn R b - Häufigkeit des Nachrichtenaustausches an direkten Nachbarn k - Anzahl der versendeten Pakete für Wiederherstellung R f - Häufigkeit der Wiederherstellung

19 5.November Sören Vinzelberg - Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten19 Delaunay-Netze-basiertes Verfahren Delaunay-Netze Dynamisches Clustern Bewertung Jeder Knoten kann Cluster-Bildung anregen. Verwaltung durch den Cluster-Head. Das Cluster-Zentrum ist ein virtueller Knoten. Die Delaunay-Triangulierung muss auch im Cluster beachtet werden. Cluster im Cluster ist möglich!

20 5.November Sören Vinzelberg - Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten20 Delaunay-Netze-basiertes Verfahren Delaunay-Netze Dynamisches Clustern Bewertung Vorteile: Verwendung einer vorhandenen Struktur Veränderungen nur lokal nötig Ballung von Objekten durch Cluster-Bildung Nachteile: Cluster im Cluster Triangulierung nicht eindeutig

21 5.November Sören Vinzelberg - Erzeugung von hochskalierbaren virtuellen Welten21 Fazit Peer-to-Peer ist als Netzmodell gut geeignet Ansätze haben Vor- und Nachteile Größte Probleme sind: Dynamik Ballung


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