SIMNET - SIMNET

SIMNET , gerçek zamanlı dağıtılmış savaş simülasyonu için araç simülatörleri ve ekranları olan geniş bir alan ağıydı : sanal bir savaş alanında tanklar, helikopterler ve uçaklar. SIMNET, Amerika Birleşik Devletleri ordusu için geliştirildi ve kullanıldı . SIMNET gelişimi 1980'lerin ortalarında başladı, 1987'de başlatıldı ve ardıl programlar 1990'lara kadar çevrimiçi hale gelene kadar eğitim için kullanıldı.

Başlangıç ​​ve Amaç

Savunma Gelişmiş Araştırma Projeleri Ajansı'ndan (DARPA) Jack Thorpe, ağ bağlantılı çok kullanıcılı simülasyon ihtiyacını gördü . Etkileşimli simülasyon ekipmanı çok pahalıydı ve eğitim tesislerinin çoğaltılması da aynı şekilde pahalı ve zaman alıcıydı. 1980'lerin başında DARPA , muharebe simülasyonu için gerçek zamanlı dağıtılmış bir simülatör oluşturmanın fizibilitesini araştırmak için bir prototip araştırma sistemi oluşturmaya karar verdi . Ortaya çıkan uygulama olan SIMNET, böyle bir projenin hem uygulanabilirliğini hem de etkililiğini kanıtlamaktı (Pimental ve Blau 1994).

Gerçek ekipman kullanarak eğitim son derece pahalı ve tehlikeliydi. Belirli savaş senaryolarını simüle edebilmek ve katılımcıların hepsini tek bir yerde değil, uzaktan konumlandırmalarını sağlamak, eğitim maliyetini ve kişisel yaralanma riskini büyük ölçüde azalttı (Rheingold 1992). SIMNET için uzun mesafeli ağ, veri bağlantıları üzerinden paketleri sıkıştırmak için paralel işlemciler kullanılarak, orijinal olarak birden çok 56 kbit / sn çevirmeli hat üzerinde çalıştırıldı. Bu trafik sadece araç verilerini değil, aynı zamanda sıkıştırılmış sesi de içeriyordu.

SIMNET'i Geliştiren Şirketler

SIMNET, üç şirket tarafından geliştirilmiştir: Delta Graphics, Inc.; Perceptronics, Inc.; ve Bolt, Beranek ve Newman (BBN), Inc. SIMNET üzerinde ana yüklenici yoktu; Bu üç şirketin her biri ile bağımsız sözleşmeler doğrudan yapılmıştır. BBN, araç simülasyonu ve ağ yazılımının yanı sıra topçu, ikmal ve genellikle zıt kuvvetler için kullanılan yarı otomatik kuvvetler gibi diğer yazılımları geliştirdi. Bellevue, Washington merkezli Delta Graphics, grafik sistemini ve arazi veritabanlarını geliştirdi. Delta Graphics sonunda BBN tarafından satın alındı. Los Angeles merkezli Perceptronics, gerçek SIMNET simülatörlerinden sorumluydu; şirketin mühendisleri, insan faktörleri personeli ve üretim ekibi, kontrolleri, ses sistemlerini ve görsel sistemleri özel simülatör mermilerine entegre ederek 300'den fazla tam ekip simülatör tasarladı, geliştirdi ve inşa etti; simülatörleri ABD ve Almanya'daki bir dizi tesise kurdular, operatörleri eğitti ve sistemi birkaç yıl boyunca desteklediler. BBN, simülatörlerin her biri için dinamik simülasyon yazılımının geliştirilmesinden ve ayrıca her bir simülatörü, içindeki potansiyel görüş hattı dahilinde bulunan diğer simülatörlerin konumu (ve diğer durum bilgileri) hakkında bilgilendiren dağıtılmış ağ iletişim yazılımından sorumluydu. paylaşılan sanal ortam. Her simülatör, bu sanal ortamın kendi kopyasını korudu ve kendi durum bilgisini diğer simülatörlere yayınladı.

Ağ Gelişmeleri

Bu ağ bağlantılı bir simülasyon olduğu için, her simülasyon istasyonunun paylaşılan sanal ortamın kendi görüntüsüne ihtiyacı vardı . Görüntü istasyonları, belirli tank ve uçak kontrol simülatörlerinin maketleriydi ve gerçek savaş aracı içindeki koşulları simüle edecek şekilde yapılandırıldılar . Örneğin, tank simülatörleri, eğitimin etkinliğini artırmak için tam dört kişilik bir mürettebatı barındırabilir. Ağ seferde birkaç yüz kullanıcıya kadar desteklemek üzere tasarlanmıştır. Simülasyonun doğruluğu, 1992'de Çöl Fırtınası'nda ABD eylemleri sırasında gerçekleştirilen operasyonlar için görev senaryoları ve taktik provalar için eğitimde kullanılabilecek şekildeydi (Robinett 1994).

SIMNET , simüle edilmiş ortamdaki nesnelerin ve aktörlerin konumlarını ilişkilendirmek için " ölü hesaplama " kavramını kullandı . BBN SIMNET program yöneticisi Duncan (Duke) Miller, simülatörlerin ağ trafiğini en aza indirirken durum değişikliği bilgilerini birbirlerine nasıl iletebildiklerini açıklamak için ilk olarak gemi navigasyonunun ilk günlerine ait olan bu terimi kullandı. Esasen yaklaşım, bir nesnenin önceki konumundan ve hızından (vektör ve hız öğelerinden oluşan) mevcut konumunu hesaplamayı içerir (Pimental ve Blau 1994). SIMNET protokolleri, bir simülatörün gerçek durumu, ölü hesaplama ile hesaplanan durumundan belirli bir eşikten daha fazla saptığında, simülatörün yeni bir durum güncelleme mesajı göndermek zorunda kalmasını sağladı.

Birinci Körfez Savaşı'nda SIMNET protokollerinin ve SIMNET tabanlı eğitim sistemlerinin kullanılması, SIMNET'in başarısını göstermektedir ve mirası, gerçek zamanlı etkileşimli ağ bağlantılı işbirlikçi sanal simülasyonun büyük bir kullanıcı popülasyonu için mümkün olduğunun kanıtı olarak görülmüştür. Daha sonra, Trafiği taşımak için Karasal Geniş Bant Ağı ( T1 hızlarında çalışan ARPANET'in yüksek hızlı bir torunu ) kullanıldı. ARPANET geri kalanı ile birleştirilmiştir sonra bu ağ DARPA altında kalan NSFNET (1992 Rheingold) ve ARPANET lağvedildi.

Grafik Gelişmeleri

Ağa ek olarak, SIMNET'in tasarlandığı andaki ikinci temel zorluk, grafik sistemlerinin çok sayıda hareketli modeli işleyememesiydi. Örneğin, çağdaş uçuş simülatörlerinin çoğu, poligon görüntüleme sırası (yani, derinlik tutarlılıkları) önceden hesaplanabildiğinden, sabit ortamlar için hesaplama açısından etkili olan İkili Uzay Bölümlemeyi kullanmıştır . Büyük ölçüde Dünya'nın sabit yüzeyinin üzerinde bir bakış açısına sahip olan uçuş simülatörleri için uygun olsa da, bu teknik, çokgenlerin birbirini örtme sırasının bakış açısının konumuna göre değiştiği yere yakın yerlerde etkisizdir. Bir modeli hareket ettirmek, zemini temsil eden çokgenlere göre derinlik tutarlılığını değiştirdiğinden, çok sayıda hareketli model için de etkisizdir.

Aksine, Z-tampon teknikleri önceden hesaplanmış derinlik tutarlılığına bağlı değildir ve bu nedenle SIMNET'in yerdeki bakış açısı ve çok sayıda hareketli araç için önemli bir olanak sağlayan teknolojiydi. Z-arabelleğe alma , İkili Alan Bölümlemeye göre yoğun bellek gerektirir, ancak kısmen, o sırada RAM maliyeti önemli ölçüde düştüğü için mümkün olmuştur.

SIMNET , Delta Graphics tarafından geliştirilen Z-tampon ekranları kullandı . Delta Graphics, Boeing Aerospace Company / Graphics Lab'den Drew Johnston (SW geliştirme), Mike Cyrus (Başkan) ve Softtool Consulting'in 3D grafik danışmanı Jay Beck (CTO ve VP) tarafından kuruldu. Gary Wilson (Sr HW Engineer) tarafından SIMNET için özel olarak geliştirilen grafik işlemcisi GDP, düşük maliyeti ve mimarisi nedeniyle mevcut Silicon Graphics HW'yi kazandı. Simüle edilmiş görünümü göstermek için görüntü kanalı bazında bir çerçeve arabelleği ve Z-arabelleği algoritmaları kullanan ilk simülatör görüntü işlemcisiydi .

Eğitim için SIMNET'in Ordu Kullanımı

SIMNET, ABD Ordusu tarafından öncelikle Fort Benning , Fort Rucker ve Fort Knox'ta eğitim için aktif olarak kullanıldı . Ek geçici ve kalıcı yerler Almanya'daki Fort Leavenworth ve Grafenwoehr'deydi .

SIMNET Takip Programları

SIMNET için takip eden protokollere Dağıtılmış Etkileşimli Simülasyon adı verildi ; ABD Ordusu'nun birincil takip programı, Yakın Muharebe Taktik Eğitmeni (CCTT) idi.

SIMNET-D (Gelişimsel) programı, SIMNET programında geliştirilen simülasyon sistemlerini silah sistemleri, konseptleri ve taktikleri üzerinde deneyler yapmak için kullandı. Advanced Simulation Technology Demonstration (ADST) programı oldu. Ft Knox, Ky'deki Mounted Warfare TestBed , Ft Benning, GA'daki Asker Savaş Laboratuvarı, Ft Rucker, AL'deki Hava Manevrası Savaş Laboratuvarı dahil olmak üzere ABD Ordusu genelinde Savaş Laboratuvarlarının oluşturulmasını teşvik etti . Ft Sill, tamam.

SIMNET'in bitiminden sonraki ek araştırma programları, hava koşullarında çalışma ve gerçek zamanlı arazi değişikliklerini içeriyordu.

SIMNET Deneyimine Dayalı Kurulan Şirket ve Teknolojiler

SIMNET ağının birincil geliştiricilerinden biri olan Rolland Waters, oyun endüstrisine ağ motorları sağlamak için 1992 yılında RTIME, Inc.'i kurdu. Sony (SCEA), PS2 çevrimiçi oyun ağının temeli olarak 2000 yılında RTIME satın aldı. BBN / Delta Graphics ekibinden diğer girişimler şunları içerir:

  • MetaVR, Inc (W. Garth Smith), simülasyon ve eğitim, GIS sistemleri
  • Simülasyon yazılımı sağlamaya devam eden MaK Technologies (John Morrison ve Warren Katz)
  • Reality by Design, Inc (Joanne West Metzger ve Paul Metzger), simülasyon ve eğitim yazılımı ve sistemleri
  • SOCOM PS2 oyun serisini geliştiren ve ayrıca SCEA tarafından satın alınan Zipper Interactive (Brian Soderberg)
  • Wiz! Bang (Drew Johnston), başka bir oyun geliştiricisi. Drew Johnston şu anda Microsoft'ta Windows Oyun Platformu ekibinin Ürün Birimi Yöneticisidir (PUM).

Referanslar

  • Pimental, K. ve Blau, B. (1994). "Sisteminize Paylaşmayı Öğretme." IEEE bilgisayar grafikleri ve uygulamaları, 14 (1), 60
  • Rheingold, H. (1992). Sanal gerçeklik, Simon & Schuster, New York, NY
  • Robinett, W. (1994). "Paylaşılan Sanal Dünyalarda Etkileşim ve Bireysel Bakış Açısı: Büyük Ekran ve Ağa Bağlı Kişisel Ekranlar." Bilgisayar Grafiği, 28 (2), 127
  • Taş, AR (1991). Gerçek Beden Ayağa Kalkacak mı ?: Sanal Kültürler Hakkında Sınır Hikayeleri. M. Benedikt (Ed.), Cyberspace: First Steps içinde (s. 81-118). Cambridge: MIT Press.

Dış bağlantılar