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短道速滑技战术仿真系统的功能完善与性能优化

作　者: 王庆鑫
导　师: 刘家锋
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 计算机技术
关键词: 短道速滑 远程过程调用 移动同步 帧频率控制
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


目前将计算机技术引入到体育运动中辅助训练已成为提高运动员水平的有效措施。在短道速滑比赛中，技战术的合理使用是获得比赛胜利的关键因素之一。由于各种因素的限制，单纯的实地训练已满足不了某些训练要求。为此，结合计算机三维仿真技术和人工智能技术，开发了一套短道速滑技战术仿真系统供运动员和教练员使用。本系统以局域网联网游戏的模式进行设计和开发。利用现有的运动员的比赛和训练数据，建立能够模拟真实运动员的模型。用户为智能体运动员制定不同的战术，通过控制运动员与其它用户进行联机比赛，达到演练个人技战术和团队技战术的目的。本文是在之前的系统设计实现的基础上，对系统做进一步的功能完善和性能优化。对系统中关键问题和关键技术进行了深入探讨，并提出了相应的功能完善和性能优化方案。首先对系统的整体架构进行了调整，设计了一个更高效、扩展性更强的开发框架。对实时网络应用中的同步问题进行了深入研究，通过实现航位预测同步算法来对系统中的运动员进行移动同步。引入分布式对象和远程过程调用概念，利用远程过程调用来实现系统中的通信功能。同时在此基础上修改了客户端/服务器网络体系结构的实现方式。结合不变的游戏速度独立于可变的帧频率这种控制方案和垂直同步技术，来对系统客户端运行的帧频率进行控制，优化系统在不同配置机器上的运行效果。最后给系统增加了其它的功能模块，将实现的各功能模块集成为一个完整的短道速滑技战术仿真系统。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-15
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  9-10
    1.1.1 课题研究背景  9
    1.1.2 研究目的和意义  9-10
  1.2 相关的国内外研究现状  10-13
    1.2.1 体育仿真系统的研究现状  10-11
    1.2.2 短道速滑技战术训练研究现状  11
    1.2.3 游戏引擎  11-13
  1.3 系统存在问题分析  13-14
  1.4 本文的研究内容及结构安排  14-15
第2章 短道速滑技战术仿真系统的设计  15-27
  2.1 引言  15
  2.2 网络体系结构  15-18
    2.2.1 P2P 与 CS 网络体系结构  15-17
    2.2.2 本系统中网络体系结构设计  17-18
  2.3 客户端的设计  18-23
    2.3.1 客户端架构设计  18
    2.3.2 客户端功能设计  18-21
    2.3.3 客户端核心模块  21-23
  2.4 服务器的设计  23-26
    2.4.1 服务器架构设计  23
    2.4.2 服务器功能设计  23-25
    2.4.3 服务器核心模块  25-26
  2.5 本章小结  26-27
第3章 系统优化方案  27-46
  3.1 引言  27
  3.2 分布式对象与远程过程调用  27-36
    3.2.1 基于消息传递的数据通信  27-28
    3.2.2 基于分布式对象的通信  28-29
    3.2.3 远程过程调用  29
    3.2.4 基于分布式对象的远程过程调用  29-30
    3.2.5 分布式对象和 RPC 在系统中的应用  30-36
  3.3 同步问题研究  36-42
    3.3.1 实时网络应用  36
    3.3.2 影响同步的主要因素  36-38
    3.3.3 全局时间校正问题  38
    3.3.4 移动同步  38-42
  3.4 游戏帧频率的控制  42-45
    3.4.1 游戏帧频率  42-43
    3.4.2 不变的游戏速度和可变 fps  43-45
    3.4.3 垂直同步技术  45
  3.5 本章小结  45-46
第4章 短道速滑技战术仿真系统实现  46-68
  4.1 引言  46
  4.2 单例模式  46-47
    4.2.1 单例模式原理  46
    4.2.2 单例模式应用  46-47
  4.3 系统框架的实现  47-48
  4.4 系统状态的实现  48-53
    4.4.1 状态切换的实现  49-50
    4.4.2 界面状态实现  50-51
    4.4.3 比赛状态的实现  51-53
    4.4.4 回放状态  53
    4.4.5 暂停状态  53
  4.5 网络通信的实现  53-58
    4.5.1 客户端网络通信的实现  54-55
    4.5.2 服务器网络通信的实现  55-58
    4.5.3 RPC 函数的声明与实现  58
  4.6 其它关键模块实现  58-60
    4.6.1 运动员实现  58-59
    4.6.2 文件读写实现  59
    4.6.3 保存录像的实现  59-60
    4.6.4 音效模块的实现  60
  4.7 系统测试  60-66
    4.7.1 系统测试环境  60
    4.7.2 系统运行流程  60-61
    4.7.3 系统运行截图  61-64
    4.7.4 系统性能测试  64-66
  4.8 本章小结  66-68
结论  68-70
参考文献  70-76
致谢  76

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 计算机仿真
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