分布式协同图形编辑关键技术研究与实现

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协同图形编辑系统(Cooperative Graphics Editing System--CGES)是协同编辑系统(Collaborative Editing System--CES)研究领域的一个重要分支。为了支持多个用户同步地对同一图形文档进行自然、自由的协同编辑,系统应具有实时响应性、协作透明性和无约束性等特征。为了满足以上要求,通常采用分布式体系结构,即把共享图形文档分别对等地复制到各个用户本地端进行协同编辑。这样用户的所有操作(如对视图的刷新,对对象的修改、删除及创建新的对象等)都可借助本地对象得以快速地完成,从而实现较快的响应速度,并由此达到系统的协作透明性和操作无约束性。因此,如何在分布式体系结构下,保证分布用户群的视图一致,以及各个协作用户的初始化状态同步是协同图形编辑系统需要解决的关键问题,也是文本研究的核心。本文针对上述关键问题展开研究,并将研究成果成功运用于《面向数据会议的无线投影仪信息共享平台》项目:首先,针对视图一致性问题,围绕协同编辑系统的一致性模型,深入研究了执行顺序冲突、操作意愿冲突的形成原因及表现形式,提出了在分布式结构下的基于对象特征和操作关系的并发控制算法bpOPT算法。bpOPT算法能够有效地处理各种冲突操作,实现了一致性维护,并通过消除操作日志中的冗余操作信息,减少了操作比较时间,提高了系统的运行效率。其次,针对用户后加入所引起的初始化状态不同步问题,对单“后加入Server”算法进行改进,提出了isLJS算法。该算法能够保证后加入节点初始化应用状态的同步完整性,并能够有效地解决多个后加入者加入CGES系统时初始化状态同步的问题,同时,isLJS算法具有可靠的差错控制机制,有效地保证了系统的正常运行。最后,本文介绍了一个基于上述算法实现的Wijector原型系统,并在无线局域网环境中对Wijector系统进行了实验和分析,模拟了应用中可能遇到的各种不一致与不同步情况。实验分析结果表明,本文提出的所有方案都是有效的。
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