用于协作 XR 仿真的解耦边缘物理算法

本工作提出一种新方法，将任意现代游戏引擎管道进行优化，以提升扩展现实(XR)环境中的性能和用户体验。通过将物理引擎从游戏引擎管道中解耦，并采用客户端-服务器 N-1 架构，构建可扩展解决方案，高效地为佩戴头盔显示器(HMDs)上的多个图形客户端提供单一物理引擎的边缘云基础设施服务。该方法在多人游戏场景中确保更好的同步，而不会在单人体验中引入开销，维持会话连续性 Despite 用户参与度的变化。将物理引擎迁移至边缘或云节点可减轻本地硬件负担，使更多资源用于高质量渲染，释放无线 HMD 完全潜能。我们提出四个解耦物理引擎的算法，提高了 VR 仿真的帧率和用户体验质量(QoE)，支持高级交互、大量物理对象和超过 100 个并发用户的多用户会话。将几何代数插值器纳入方案，可减少解体部分之间的调用次数，保持 QoE 并减轻网络压力。实验验证显示，超过 100 个并发用户、10,000 个物理对象以及软体仿真，确认了所提出架构的技术可行性，展示了在不牺牲性能的情况下为更沉浸式和协作 XR 应用提供变革性能力的潜力。