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第1部分 基础3

第1章 概述3

1.1 什么是NVE和NG3

1.2 共享虚拟环境的幻象4

1.3 一些历史5

1.3.1 Internet7

1.3.2 模拟器12

1.3.3 Multiuser dungeons16

1.3.4 电子游戏17

1.3.5 虚拟现实系统22

1.3.6 MMORPG24

1.3.7 社交空间27

1.4 研究软件架构29

1.4.1 软件的作用和责任31

1.4.2 与其他网络代码的区别31

1.5 架构32

参考文献33

第2章 基础知识37

2.1 类鸟群（boids）37

2.1.1 Boid规则38

2.1.2 独立实施39

2.2 分布式类鸟群：概念42

2.3 分布式类鸟群：实施43

2.3.1 修订的模拟器和数据模型44

2.3.2 网络的概念45

2.3.3 网络协议46

2.3.4 网络组件的实现47

2.3.5 发送UDP数据包48

2.3.6 发送TCP数据流51

2.4 镜像54

参考文献58

第3章 Internet概述59

3.1 Internet59

3.2 应用层（Application）62

3.2.1 应用层协议63

3.2.2 应用程序的QoS64

3.2.3 常见的应用程序和端口64

3.2.4 RFC65

3.2.5 DNS66

3.2.6 Telnet和HTTP67

3.3 传输层（Transport Layer）69

3.3.1 UDP的实现69

3.3.2 TCP的基础知识72

3.3.3 TCP的可靠性73

3.3.4 打开和关闭TCP连接79

3.3.5 TCP中的流量控制和拥塞避免81

3.4 网络层（Network Layer）82

3.4.1 网络地址转换84

3.4.2 IP数据包85

3.4.3 Ping、traceroute和ICMP89

3.4.4 Internet上的路由91

3.4.5 DHCP92

3.5 链路（Link）和物理层（Physics Layer）93

3.5.1 以太网（Ethernet）94

3.5.2 对比95

3.6 未来网络设备95

3.6.1 组播传输（Multicast）96

3.6.2 网络QoS97

3.7 总结99

参考文献99

第4章 更进一步101

4.1 类鸟群101

4.1.1 架构102

4.1.2 协议103

4.1.3 重构代码库103

4.2 简单的点对点对等模式105

4.2.1 系统架构105

4.2.2 数据模型106

4.2.3 网络108

4.2.4 协议109

4.3 主控者的点对点111

4.3.1 系统架构113

4.3.2 数据模型113

4.3.3 网络114

4.3.4 协议115

4.4 会合服务器的点对点118

4.4.1 系统架构119

4.4.2 数据模型120

4.4.3 网络121

4.4.4 协议121

4.5 客户端／服务器123

4.5.1 系统架构123

4.5.2 数据模型125

4.5.3 网络125

4.5.4 协议127

4.6 多播128

4.6.1 系统架构130

4.6.2 数据模型130

4.6.3 网络131

4.6.4 协议133

4.7 扩展134

4.7.1 协议设计134

4.7.2 网络补偿135

4.7.3 规模135

4.7.4 二进制协议135

4.8 结论136

参考文献136

第2部分 基本原理139

第5章 网络图形学中的问题139

5.1 独立系统的架构139

5.1.1 引擎和引擎框架141

5.1.2 模块143

5.1.3 内容144

5.1.4 行为145

5.2 网络的职责145

5.2.1 设备I/O共享146

5.2.2 数据模型共享147

5.2.3 命令／事件流148

5.2.4 规模与应对149

5.3 初始化149

5.4 服务器和对等机的响应151

5.5 关键和非关键152

5.6 同步或非同步153

5.7 所有权和锁154

5.8 持久性154

5.9 延迟与带宽155

5.10 总结155

参考文献156

第6章 套接字与中间件159

6.1 中间件的作用159

6.2 低层次套接字API160

6.2.1 主函数160

6.2.2 命名辅助函数和选项162

6.2.3 网络字节顺序164

6.2.4 范例165

6.2.5 套接字使用模式169

6.2.6 Windows170

6.2.7 同步I/O170

6.2.8 评论和探讨172

6.3 C和C＋＋网络中间件173

6.3.1 HawkNL173

6.3.2 SDLNet173

6.3.3 ACE175

6.4 结论177

参考文献177

第7章 中间件和基于消息的系统179

7.1 基于消息的系统179

7.2 DIS179

7.3 X3D和DIS182

7.3.1 X3D基础183

7.3.2 数据流和动画184

7.3.3 脚本和接口187

7.3.4 VRML/X3D网络策略191

7.3.5 X3D和DIS方案194

7.4 X3D、HawkNL和DIS195

7.4.1 发送DIS数据包195

7.4.2 接收DIS数据包198

7.5 结论199

参考文献200

第8章 中间件和对象共享系统203

8.1 对象共享系统203

8.2 RakNet205

8.3 使用对象共享的类鸟群207

8.3.1 主应用程序213

8.3.2 讨论217

8.4 一般的对象共享217

8.4.1 共享策略217

8.4.2 可见性和采样率218

8.5 所有权218

8.6 场景图、对象共享和消息223

8.7 结论224

参考文献225

第9章 其他网络组件227

9.1 远程方法调用227

9.1.1 RPC228

9.1.2 XML-RPC234

9.1.3 CORBA235

9.1.4 讨论236

9.2 DIVE237

9.2.1 DIVE概述237

9.2.2 DIVE实体240

9.2.3 事件244

9.2.4 脚本和事件作用域247

9.2.5 网络248

9.2.6 讨论249

9.3 系统架构249

9.4 结论251

参考文献252

第3部分 实际系统259

第10章 需求259

10.1 一致性260

10.1.1 系统角度260

10.1.2 合理性和公平性261

10.1.3 一致性—吞吐量的权衡263

10.2 延迟和抖动263

10.2.1 网络延迟的来源264

10.2.2 抖动265

10.2.3 时钟和延迟与抖动的测量267

10.2.4 用户容忍度269

10.2.5 在特定的系统中延迟的影响271

10.3 带宽272

10.3.1 测量法273

10.3.2 交通模式273

10.3.3 阻塞277

10.4 互联网的状态277

10.5 连接性279

10.6 案例研究：BurnoutTM Paradise281

10.6.1 汽车“力学”282

10.6.2 游戏阶段和时间同步283

10.6.3 游戏主机和对等网络285

10.7 结论285

参考文献285

第11章 延迟和一致性293

11.1 延时的影响293

11.2 哑客户端（dumb client）和锁步（lockstep）同步296

11.2.1 哑客户端296

11.2.2 锁步同步297

11.3 保守的模拟298

11.4 时间299

11.5 乐观的算法302

11.6 客户端的超前预测303

11.7 外推算法306

11.7.1 基本航位推算307

11.7.2 航位推算的变化方法311

11.8 插值、播出延迟及本地延迟312

11.9 本地知觉过滤器317

11.10 暴露延时320

11.11 结论321

参考文献321

第12章 可拓展性327

12.1 服务架构328

12.1.1 意识328

12.1.2 队列、团队和服务的体系结构329

12.2 兴趣管理概述332

12.3 空间模型335

12.3.1 区域模型335

12.3.2 动态空间模型337

12.3.3 能见度模型338

12.4 交互规范和兴趣管理341

12.4.1 兴趣的表达341

12.4.2 兴趣管理343

12.4.3 分布式兴趣管理的实例344

12.5 从网络体系结构分离的兴趣管理347

12.5.1 消息路由和消息过滤347

12.5.2 作为管道过滤348

12.5.3 路由和过滤的例子349

12.5.4 网络层的委托组通信350

12.6 服务器分区351

12.6.1 服务器任务和静态分区352

12.6.2 接缝和切换353

12.6.3 负载平衡和动态分区355

12.7 组通信服务358

12.7.1 反射和隧道359

12.7.2 自动覆盖多播360

12.7.3 点对点通信的gossiping360

12.7.4 特定组通信的路由服务361

12.8 点对点361

12.8.1 非结构化的点对点系统362

12.8.2 结构化的对等网络系统363

12.8.3 使用DHT的点对点支持365

12.8.4 本地兴趣系统366

12.8.5 自由更新的区域和边界集合369

12.9 结论371

参考文献372

第13章 应用程序支持问题383

13.1 安全和欺骗383

13.1.1 客户端攻击384

13.1.2 网络级别386

13.1.3 服务器端388

13.1.4 社会性388

13.1.5 反响389

13.2 二进制协议和压缩389

13.2.1 二进制编码389

13.2.2 压缩391

13.3 流媒体392

13.3.1 音频和视频392

13.3.2 几何体和动画394

13.3.3 混合和分组397

13.4 重提协议决策397

13.5 持久性和分层服务398

13.6 集群399

13.6.1 多显示系统399

13.6.2 大规模模型401

13.7 瘦客户机402

13.8 结论402

参考文献403