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/ NetNews Usenet Archive 1992 #16 / NN_1992_16.iso / spool / sci / virtual / 2582 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1992-07-28  |  5.9 KB

  1. Path: sparky!uunet!zephyr.ens.tek.com!uw-beaver!news.u.washington.edu!milton.u.washington.edu!hlab
  2. From: harrison@beta.lanl.gov (David A. Harrison)
  3. Newsgroups: sci.virtual-worlds
  4. Subject: SCI: Graphical Hierarchies in a Distributed Cyberspace
  5. Message-ID: <1992Jul27.163435.26896@newshost.lanl.gov>
  6. Date: 27 Jul 92 16:34:35 GMT
  7. Sender: news@u.washington.edu (USENET News System)
  8. Organization: Los Alamos National Laboratory
  9. Lines: 102
  10. Approved: cyberoid@milton.u.washington.edu
  11. Originator: hlab@milton.u.washington.edu
  12.  
  13.  
  14.  
  15.     I've been reading the past couple of hundred messages--some more
  16. carefully than others-- and I thought that I might interject a little
  17. idea that I've been pondering about how to reduce traffic on a network
  18. running a distributed virtual reality.  Perhaps similar ideas have
  19. already been presented, but I didn't see them so here goes...
  20.  
  21.     I see two general types of approaches to distribution.  Both
  22. approachs involve keeping viewed objects and their viewers in close
  23. proximity on the network in order to reduce the number of intermediate
  24. computers and propagation delays.  Both alternatives also require
  25. moving objects from computer to computer in real time to keep the
  26. objects close in virtual reality close to each other in real reality.
  27. These two approaches are "moving the virtual reality around the user"
  28. and "moving the user through the virtual reality."
  29.     
  30.     The first approach means that the user's representation will
  31. always reside on the login computer or somewhere near the login
  32. computer while all surroundings are moved across the net around the
  33. user.  This approach reduces network traffic between the local
  34. rendering program and objects in the virtual reality but it also
  35. introduces a host of other problems.
  36.     
  37.     In a complicated virtual reality walking between rooms (areas,
  38. etc.) may require moving thousands of objects between computers in
  39. order to keep visible objects near the users.  This would cause a
  40. great deal of traffic and slow down the virtual reality every time a
  41. person moves between topologies.
  42.     
  43.      Secondly, "moving the virtual reality around the user" introduces
  44. problems when two people are in the same portion of the virtual world
  45. but are separated by hundreds or thousands of mile in the real world.
  46. The network will either distribute objects between the two users or it
  47. will have to keep duplicates on each end.  Distributing objects
  48. between the two users introduce problems of causality due to
  49. propagation delays unless every message is time stamped and you wait
  50. to allow for propagation delays and semi-random delay times of
  51. retransmitted at intermediate computers.  This approach would slow
  52. down the virtual reality.  Keeping duplicates on the computers or LANs
  53. of each user in the same area would introduce a large amount of
  54. traffic since every object would have to remain perfectly updated with
  55. all of its pairs not to mention that it has the same problems with
  56. causality as distributing objects between the two locations unless
  57. time stamps are used.
  58.  
  59.     "Moving the user through the virtual reality" requires only moving
  60. the user's object from computer to computer.  Of course this increases
  61. network traffic between your local hardware/software and your
  62. representation in the virtual world.  Assuming that your local
  63. software is rendering software and your local hardware is your virtual
  64. reality i/o device(s), I have thought of approachs that minimize this
  65. traffic.
  66.  
  67.     If graphic representations of objects and descriptions of how the
  68. object's components interact are kept in a database on every LAN for
  69. every object that can possibly be encountered then almost all traffic
  70. between LANs will be high-level movement and orientation information.
  71. Unfortunately keeping  descriptions of every possible object on
  72. every LAN is not feasible.  This would never allow for introduction of
  73. new classes of objects, and would also waste an incredible amount of
  74. storage space.  I suggest an alternative that is similar to storing
  75. all objects everywhere but without the pains.
  76.  
  77.     I suggest that a set of basic building block classes of objects be
  78. placed in databases on each LAN when the LAN is initially connected
  79. with the virtual world.  New objects will be introduced as subclasses
  80. of these basic objects.  The subclasses will contain similar but more
  81. sophisticated graphical representations that its superclass.  As
  82. people encounter new objects the classes for these objects will be
  83. downloaded to your LAN, and if there isn't room then older, unused
  84. classes can be forgotten.
  85.  
  86.     This provides several benefits.  Objects that are viewed from a
  87. distance can be represented using generalized classes high up in the
  88. graphical hierarchy.  As the user nears the object, more sophisticated
  89. classes can be used to represent the object.  This would mean that for
  90. almost all objects only the high levels in the class hierarchy will
  91. have to reside on the local computer.
  92.  
  93.     Furthermore this adds the benefit of allowing the local computer
  94. to use less sophisticated representations for visible objects when the
  95. CPU becomes overloaed and animation begins to slow down.  In the worst
  96. case really low complexity representations of every object could be
  97. used with an exception for the object or objects presently in use by
  98. the user.
  99.  
  100.     Network traffic can be further reduced if downloads of new classes
  101. are only requested during a slow-traffic time or when the user focuses
  102. his attention on the object for a predetermined amount of time.
  103.  
  104.     The graphical hierarchy provides means for distribution of
  105. execution, regimenting time, reducing network traffic, and limiting
  106. the impact on storage space required for hundreds of thousands of
  107. different classes of objects.  With addition of multiple inheritance
  108. classes can inherit graphics from one class while inheriting
  109. functionality from another.  Perhaps this is a viable starting point.
  110.  
  111. David Harrison
  112. Computer Controls Section
  113. Explosives Hydrodynamics
  114. Los Alamos National Laboratory
  115.