Arquitectura para la construcción de mundos virtuales colaborativos basada en Java

Abstract

La presente tesis presenta una implementación de la arquitectura denominada alma-cuerpo, la cual es diseñada para construir mundos virtuales distribuidos y de colaboración en Internet. El modelo alma-cuerpo describe la utilización de objetos distribuidos como representantes de los elementos que pueblan un mundo virtual, de manera que encapsulan su comportamiento y mantienen su estado en una copia única para todos los escenarios replicados; el uso de objetos distribuidos separa la construcción de un ambiente distribuido de los problemas de comunicación, y el desarrollo es natural al paradigma orientado a objetos. En este trabajo se proponen, implementan y analizan diferentes modelos de sincronización y actualización que sirven como extensiones a la implementación del modelo alma-cuerpo orientados a mejorar su desempeño, las cuales van desde el esquema original que consiste en la actualización de los escenarios mediante escrutinio o el monitoreo iterativo del estado de los escenarios (polling), hasta implementaciones en las que los objetos del lado del servidor conocen a sus clientes e invocan sus métodos (callbacks), así como delegación del comportamiento predecible a los clientes. Los modelos propuestos son implementados utilizando abstracciones computacionales bien definidas, tales como hilos, monitores y callbacks, lo que da la pauta para que puedan ser implementados en casi cualquiera de los lenguajes de programación actuales. Del proceso de analizar cada uno de los modelos, parte fundamental en este trabajo, se presentan como resultado las diferentes pruebas y mediciones de desempeño realizadas, las cuales miden diferentes parámetros, tales como el procesamiento de la CPU, el tráfico en la red y el grado de consistencia entre los objetos que pueblan los escenarios. La estrategia descrita da como resultado un esquema comparativo muy valioso para el diseño de mundos virtuales distribuidos que usen la arquitectura alma-cuerpo, ya que cada modelo resulta útil en función de las tareas que deban realizarse. El uso de esta alternativa para construir aplicaciones de realidad virtual para colaboración resulta ser muy accesible en cuanto al costo, ya que está basado en su totalidad en el uso de tecnologías estándares y de libre distribución, como son la plataforma Java y el estándar para descripción de mundos virtuales en el Web: VRML.