SIMNET

SIMNET

SIMNET은 실시간 분산 전투 시뮬레이션을 위한 차량 시뮬레이터와 디스플레이를 갖춘 광역 네트워크로, 가상 전쟁터에 있는 탱크, 헬리콥터, 비행기 등이었다.SIMNET은 미군을 위해 개발되어 사용되었다.SIMNET 개발은 1980년대 중반에 시작되었고 1987년부터 현장화되었으며, 1990년대에 후계 프로그램이 온라인에 잘 보급될 때까지 훈련용으로 사용되었다.

시작과 목적

DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency)의 잭 소프는 네트워크화된 다중 사용자 시뮬레이션의 필요성을 보았다.인터랙티브 시뮬레이션 장비는 매우 비쌌고, 재현 훈련 시설도 마찬가지로 비용이 많이 들고 시간도 많이 소요되었다.1980년대 초 DARPA는 전투 시뮬레이션용 실시간 분산 시뮬레이터 제작의 타당성을 조사하기 위한 시제품 연구 시스템을 만들기로 했다.SIMNET은 그 결과, 그러한 프로젝트의 실현 가능성과 효과성을 모두 입증하는 것이었다(Pimental과 Blau 1994).

실제 장비를 이용한 훈련은 극히 비용이 많이 들고 위험했다.특정 전투 시나리오를 시뮬레이션할 수 있고, 참가자 전원을 한 곳에 배치하는 것이 아니라 원격으로 배치하는 것이 가능하여 훈련 비용과 부상 위험을 크게 줄일 수 있었다(Rheingold 1992).SIMNET용 장거리 네트워킹은 원래 데이터 링크 상에서 패킷을 압축하기 위해 병렬 프로세서를 사용하여 여러 56 kbit/s 전화 접속 회선에 걸쳐 실행되었다.이 트래픽에는 차량 데이터뿐만 아니라 압축된 음성도 포함되어 있었다.

SIMNET을 개발한 기업

SIMNET은 다음 3개 회사가 개발했다.Delta Graphics, Inc.;Perceptronics, Inc.와 Bolt, Beranek and Newman(BBN), Inc.SIMNET에는 주계약자가 없었다; 이 세 회사 각각과 직접 독립 계약이 이루어졌다.BBN은 차량 시뮬레이션과 네트워크 소프트웨어뿐만 아니라, 포병, 재공급, 반자동화 병력과 같은 다른 소프트웨어도 개발했다.워싱턴 주 벨뷰에 본사를 둔 델타 그래픽스는 그래픽 시스템과 지형 데이터베이스를 개발했다.Delta Graphics는 결국 BBN에 인수되었다.로스앤젤레스에 본사를 둔 Perceptronics는 실제 SIMNET 시뮬레이터를 담당했다; 이 회사의 엔지니어, 인적 요인 직원 및 제조 팀은 300개가 넘는 풀크루 시뮬레이터를 설계, 개발 및 제작하여 제어 장치, 음향 시스템 및 시각 시스템을 특수 시뮬레이터 쉘에 통합하고 시뮬레이터도 설치했다.미국과 독일의 많은 시설에서, 운영자들을 훈련시키고 몇 년 동안 시스템을 지원했다.BBN은 각 시뮬레이터에 대한 동적 시뮬레이션 소프트웨어와 각 시뮬레이터가 공유 가상 환경 내에서 잠재적 가시선 내에 있는 다른 시뮬레이터의 위치(및 기타 상태 정보)를 계속 알려 주는 분산형 네트워킹 통신 소프트웨어를 개발할 책임이 있었다.각 시뮬레이터는 이 가상 환경의 자체 복사본을 유지하고, 자체 상태 정보를 다른 시뮬레이터에 브로드캐스트한다.

네트워크 발전

이는 네트워크 시뮬레이션이었기 때문에 각 시뮬레이션 스테이션은 공유 가상 환경의 자체 디스플레이가 필요했다.디스플레이 스테이션 자체가 특정 탱크와 항공기 제어 시뮬레이터의 실물 모형으로 구성돼 실제 전투 차량 내 상태를 시뮬레이션했다.예를 들어 탱크 시뮬레이터는 훈련의 효과를 높이기 위해 4인승 전체 승무원을 수용할 수 있다.그 네트워크는 한번에 수백 명의 사용자들을 지원하도록 설계되었다.시뮬레이션의 충실성은 1992년 미국 사막 스톰(Dadmant Storm)에서 수행된 작전을 위한 임무 시나리오와 전술 리허설을 위한 훈련에 사용될 수 있는 것이었다(Robinett 1994).

SIMNET은 시뮬레이션 환경 내에서 객체와 행위자의 위치를 상호 연관시키기 위해 "사망" 개념을 사용했다.BBN SIMNET 프로그램 매니저인 던컨(듀크) 밀러는 이 용어를 처음 사용했는데, 이 용어는 어떻게 시뮬레이터가 네트워크 트래픽을 최소화하면서 서로 상태 변화 정보를 전달할 수 있었는지를 설명하기 위해 선박 항법 초기부터 거슬러 올라간다.본질적으로 접근방식은 이전의 위치와 속도(벡터와 속도 요소로 구성됨)에서 물체의 현재 위치를 계산하는 것을 포함한다(Pimental과 Blau 1994).SIMNET 프로토콜은 시뮬레이터의 실제 상태가 사산 계산에 의해 계산된 상태로부터 일정 임계값 이상 벗어날 때마다 시뮬레이터는 새로운 상태 업데이트 메시지를 발송할 의무가 있다고 규정했다.

제1차 걸프전에서의 SIMNET 프로토콜과 SIMNET 기반 훈련 시스템의 사용은 SIMNET의 성공을 입증하며, 그 유산은 대규모 사용자 모집단에 대해 실시간 쌍방향 네트워크 협력 가상 시뮬레이션이 가능하다는 증거로 간주되었다.이후, 지상 광대역 네트워크(T1 속도로 운행한 ARPANET의 고속 후예)를 트래픽 운반에 이용하였다.이 네트워크는 ARPANET의 나머지 부분이 NSFNet과 병합되고 ARPANET이 해체된 후에도 DARPA에 유지되었다(Rheingold 1992).

그래픽 진보

네트워크 외에도, SIMNET이 구상된 당시의 두 번째 근본적인 도전은 그래픽 시스템이 많은 수의 움직이는 모델을 처리할 수 없다는 것이었다.예를 들어, 대부분의 현대 비행 시뮬레이터는 폴리곤 표시 순서(즉, 깊이 일관성)를 미리 계산할 수 있기 때문에 고정 환경에 계산적으로 효과적인 바이너리 공간 분할을 사용했다.지구의 고정된 표면 위에 주로 지점이 있는 비행 시뮬레이터에 적합하지만, 이 기법은 폴리곤이 서로 겹쳐지는 순서가 지상의 위치에 따라 변하는 지반 근처에서는 효과적이지 않다.또한 모델을 이동하면 지면을 나타내는 다각형에 대한 깊이 일관성이 변경되기 때문에 많은 수의 이동 모델에서는 효과적이지 않다.

이와는 대조적으로 Z-버퍼 기법은 사전 계산된 깊이 일관성에 의존하지 않으며 따라서 SIMNET의 지상 관점 및 많은 수의 이동 차량을 가능하게 하는 핵심 기술이었다.Z 버퍼링은 바이너리 공간 파티셔닝에 비해 메모리 집약적이지만 당시 RAM 비용이 크게 떨어졌기 때문에 부분적으로 가능했다.

SIMNET은 델타그래픽스가 개발한 Z-버퍼 디스플레이를 사용했다.델타그래픽스는 보잉 항공우주회사/그래픽스랩 출신 드류 존스턴(SW 개발), 마이크 사이러스(사장), 소프트툴 컨설팅의 3D 그래픽 컨설턴트 제이 벡(CTO·VP)이 창업했다.게리 윌슨(Sr HW Engineer)이 SIMNET용으로 개발한 그래픽 프로세서인 GDP는 저렴한 비용과 아키텍처 때문에 기존 실리콘 그래픽스 HW를 제치고 1위를 차지했다.그것은 프레임 버퍼와 Z-버퍼 알고리즘을 디스플레이 채널 단위로 사용한 최초의 시뮬레이터 디스플레이 프로세서였다.

훈련을 위한 SIMNET의 군대 사용

SIMNET은 주로 포트 베닝, 포트 러커, 포트 녹스에서 훈련하는 데 미군에 의해 적극적으로 사용되었다.독일 포트 레븐워스와 그라펜우어에는 임시 및 영구적인 추가 장소가 있었다.

SIMNET Follow-On 프로그램

SIMNET에 대한 후속 프로토콜을 분산 인터랙티브 시뮬레이션이라고 불렀고, 미 육군의 주요 후속 프로그램은 근접 전투 전술 훈련기(CCTT)였다.

SIMNET-D(개발) 프로그램은 SIMNET 프로그램에서 개발된 시뮬레이션 시스템을 사용하여 무기 시스템, 개념 및 전술에 대한 실험을 수행하였다.그것은 ADST 프로그램이 되었다.키, Ft 녹스의 탑재전 시험대, GA, Ft Benning의 병정 전투 실험실, AL, Ft Rucker의 항공 기동 전투 실험실, Ft Sil의 Fires Battle Lab 등 미군 전역의 전투 실험실 조성을 촉진했다.

SIMNET 종료 후 추가 연구 프로그램에는 날씨 및 실시간 지형 변경 작업이 포함되었다.

SIMNET 경험을 바탕으로 설립된 기업 및 기술

SIMNET의 주요 네트워크 개발자 중 한 명인 롤랜드 워터스(Rolland Waters)는 게임 산업 네트워크 엔진에 제공하기 위해 1992년에 RTIME, Inc.를 설립했다.소니(SCEA)는 2000년 PS2 온라인 게임 네트워크의 기반으로 RTIME을 인수했다.BBN/Delta Graphics 팀의 다른 스타트업에는 다음이 포함된다.

  • MVRsimulation Inc. (W. Garth Smith), MVRsimulation은 3D 시뮬레이션 환경을 구축하고 렌더링하기 위한 소프트웨어와 3D 컨텐츠를 개발하는 개인 소유의 소규모 가상 기업이다.
  • 시뮬레이션 소프트웨어를 계속 제공하고 있는 MaK 테크놀로지스(John Morrison and Warren Katz)
  • 디자인, Inc(Joanne West Metzger 및 Paul Metzger), 시뮬레이션 및 훈련 소프트웨어 및 시스템
  • SOCOM PS2 게임 시리즈를 개발하고 SCEA에서도 구매한 지퍼 인터렉티브(Brian Soderberg)
  • 또 다른 게임 개발자 위즈뱅(드류 존스턴)이다.Drew Johnston은 현재 마이크로소프트의 윈도우 게이밍 플랫폼 팀의 PUM(Product Unit Manager)이다.

참조

  • Pimental, K, Blau, B. (1994년)"시스템 공유 교육"IEEE 컴퓨터 그래픽 및 애플리케이션, 14(1), 60
  • Rheingold, H. (1992년).뉴욕, 뉴욕, 사이먼 & 슈스터의 가상 현실.
  • 로빈셋, W. (1994년)"공유 가상 환경의 상호 작용성 및 개별 관점:빅 스크린 vs.네트워크로 연결된 개인 디스플레이."컴퓨터 그래픽, 28(2), 127
  • 스톤, A. R. (1991)진짜 몸을 일으켜 주시겠습니까?:가상 문화에 대한 경계 이야기.M. 베네딕트 (Ed.)에서 사이버 공간:첫 번째 단계 (pp. 81-118)케임브리지: MIT 프레스.

외부 링크