Uma arquitetura para intercomunicação de ambientes de realidade virtual distribuídos baseados em aglomerados gráficos remotos

Virtual reality is a technology that combines the creation of synthetic and three-dimensional virtual environments (3D), providing a high degree of immersion and interaction. At the same time, the Collaborative Work area allows users to perform tasks together remotely. By combining Virtual Reality and Collaborative Work it is possible to create collaborative virtual 3D environments. However, collaborative virtual 3D environments pose communication challenges that essentially entail generating images in real time for remote users. Moreover, it is challenging to overcome the disadvantages of the involved clusters such as the need for interprocess communication, specially on Internet-based networks. In this thesis we set out to devise and implement an architecture that is able to mitigate issues caused by remote graphics clusters based on data networks, resulting in an optimized inter-cluster connection. Furthermore, a behavioral model for analyzing distributed applications based on our architecture was devised and implemented. It was also carried out case studies to evaluate the architecture.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)A Realidade Virtual é a tecnologia que combina a criação de ambientes virtuais sintéticos e tridimensionais (3D), caracterizados por proporcionar alto grau de imersão e interação. Paralelamente, a área de Trabalho Colaborativo permite que usuários realizem tarefas em conjunto estando em localidades remotas. Da combinação de aplicações de Realidade Virtual e de Trabalho Colaborativo, tem-se os ambientes virtuais colaborativos em 3D, que exigem soluções capazes de atender desde os requisitos de comunicação entre usuários em locais remotos até a geração de imagens em tempo real. Como consequência, as vantagens proporcionadas pelos aglomerados gráficos de computadores, como a capacidade de processamento, os indicam como possível solução a esta classe de aplicação. Por outro lado, torna-se um desafio a superação das desvantagens desses aglomerados, como a necessidade de comunicação inter–aglomerados para execução de tais ambientes, principalmente em redes baseadas em Internet. Esta tese teve como objetivo principal mitigar a influência das adversidades ocasionadas pelas redes de dados em ambientes virtuais colaborativos em 3D baseados em aglomerados gráficos remotos, de tal forma que fosse possível realizar adequações nas conexões entre estes em tempo de execução, visando manter a qualidade de serviço. Para isso, uma arquitetura foi definida e implementada, permitindo a comunicação inter–aglomerados de forma otimizada. Além disso, foi apresentado e implementado um modelo comportamental para análise de aplicações distribuídas baseado na arquitetura desenvolvida. Ao final foram apresentados estudos de caso com o intuito de avaliar a arquitetura