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AtoZ を用いた P2P 型ネットワーク対戦球技

AtoZ を用いた P2P 型ネットワーク対戦球技. 茨城大学工学部 米倉達広. 背景. インターネットの普及. 分散仮想環境に関する研究. 分散仮想環境（ DVE） とは？ コンピュータ内に構築した物理空間（仮想環境）を　　　　　　ネットワーク上に分散した複数の端末で共有する技術. サーバ・クライアント型. サーバ・クライアント型. Client B. サーバが一元管理. Server. Client D. Client C. Client A. 利点 各端末で 提示される情報にずれが少ない 欠点 　　ユーザの操作が反映されるまでのレスポンスが遅い.

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AtoZ を用いた P2P 型ネットワーク対戦球技

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Presentation Transcript

  1. AtoZを用いたP2P型ネットワーク対戦球技 茨城大学工学部 米倉達広

  2. 背景 インターネットの普及 分散仮想環境に関する研究 分散仮想環境（DVE）とは？ • コンピュータ内に構築した物理空間（仮想環境）を　　　　　　ネットワーク上に分散した複数の端末で共有する技術 サーバ・クライアント型

  3. サーバ・クライアント型 Client B サーバが一元管理 Server Client D Client C Client A • 利点 各端末で提示される情報にずれが少ない • 欠点 　　ユーザの操作が反映されるまでのレスポンスが遅い

  4. ピアツーピア（P2P）型 Peer B Peer C Peer D Peer A • 利点 レスポンスが速い（Local：０，Remote：片道の通信遅延） • 欠点 　　各端末で提示される情報に時間的なずれが存在

  5. 研究の目的 • フィールド型DVE：仮想空間内におけるアバタや共有オブジェクト（例：ボール，パック）の属性が位置や速度などの物理情報を示すDVE（サッカーやホッケーなど） ピアツーピアでフィールド型DVEを実現する 最重要課題となる!! • 共有オブジェクトの管理者の決定 　　どの端末が共有オブジェクトを制御する権利を有するか • 各端末での物理属性の一貫性の保証 　　各端末でのアバタや共有オブジェクトの物理属性の一致

  6. P2Pフィールド型DVE実現への条件 １． 各端末での管理者の共通認識 　　　管理権がどのpeerに存在するかを全peerで共通に認識する ２． 管理者の合理的決定 　　　管理者はできる限り合理的に決定されなければならない ３． 各アバタ属性が全端末で共通認識 　　　各アバタ属性が全peerで一致していることを保証する ４． 通信遅延による影響の軽減 　　　通信遅延により1，3の共通認識が時間的にずれることを軽減

  7. １． 各端末での管理者の共通認識 A B 2． 管理者の合理的決定 管理者の決定方法（例：サッカー） ボール（共有オブジェクト）を排他的に制御する

  8. 打ったよ！ A ここだよ ここだよ ここだよ ここだよ A A A 並列分散アルゴリズム • 管理者がやること 自分が共有オブジェクトに触ったなら、その結果を計算してみんなに教える • 管理者以外の人がやること 管理者から共有オブジェクトの更新情報があれば、それを教えてもらう • みんながやること ・自分の場所をみんなに教える 　 ・共有オブジェクトの管理者が誰なのかを計算する Peer B Peer C Peer D Peer A これらの処理を全員が周期的に並列で行えばよい

  9. 管理者決定アルゴリズム • 各端末に共有オブジェクトを管理できる領域を割り当てる ＝ サッカー等でいう『スペース』の概念とほぼ同義 • AtoZ (Allocated Topographical Zone:地理的な割り当て領域の意)

  10. A A B B AtoZ of A AtoZ of B AtoZ of B AtoZ of A O O AtoZ of C AtoZ of D C AtoZ of D D C D A B AtoZ of B AtoZ of C A AtoZ of B B AtoZ of A O AtoZ of A AtoZ of C O AtoZ of D D C AtoZ of C AtoZ of D C D AtoZの概要 • 各端末に割り当てられた管理者決定のための領域 • AtoZは以下の条件で時々刻々と変化 　 ・各アバタの相対位置と速度 　 ・各端末のネットワーク距離 • 各端末で共通のAtoZを認識 共有オブジェクトの一貫性が保てる

  11. Neutral 3 2 1 1 B in DZ(A,B) A in DZ(A,B) 5 4 4 5 1 1 A in AtoZ(A) B in AtoZ(B) 4 5 Terms of transition 2. |A(t)-O(t)| < |B(t)-O(t)| 1. O(t) ∊ DZ(A,B) 3. |A(t)-O(t)| >= |B(t)-O(t)| 4. O(t) ∊ AtoZ(A) 5. O(t) ∊ AtoZ(B) 状態遷移図 PeerAにおける管理者の状態遷移図

  12. 設定条件 仮想空間 • 対戦台の大きさ：縦 2.89m, 横 1.48m • 台の動摩擦係数：3.0×10-5 • パック半径，マレット半径：4.1cm，8.5cm • パック速度，マレット速度の上限：3.75m/sec システム • 同期取得のための時刻情報の通信:TCP • ゲーム中の通信:UDP • 更新間隔：20ms/frame

  13. エアホッケーとAtoZ画面

  14. まとめ • P2Pフィールド型DVEの実現 並列分散アルゴリズム ネットワーク対戦エアホッケーを試作した その結果 P2Pでも十分にフィールド型DVEが実現できる事 が分かった • 今後の課題 ・多人数参加型のフィールド型DVEにおいて 　　本手法の有効性を確認

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