远程沉浸系统
概述
远程沉浸系统(Tele-Immersion)是一种特殊的网络化虚拟现实环境。这个环境可以是对现实或历史的逼真反映，可以是对高性能计算结果或数据库的可视化，也可以是个纯粹虚构的空间。“沉浸”的意思是人可以完全融入其中：各地的参与者通过网络聚在同一个虚拟空间里，既可以随意漫游，又可以相互沟通，还可以与虚拟环境交互，使之发生改变。
简介
远程沉浸这个术语是在1996年10月，由伊利诺州大学芝加哥分校的电子可视化实验室EVL(Electronic Visualization Laboratory）最早提出来的。远程沉浸建立在高速网络基础上，是协同可视化环境CVE (collaborative virtual environments)、音频、视频会议以及超级计算机及海量数据存贮的有机融合。远程沉浸使分布在各地的使用者能够在相同的虚拟空间协同工作，就像是在同一个房间一样，甚至可以将虚拟环境扩展到全球范围内，创造出“比亲自到那儿还要好”的环境。EVL的负责人Tom DeFanti预测远程沉浸将成为计算网格的关键应用之一。Tom DeFanti是著名的计算机图像专家，早在1977年就参与过第一部《星球大战》中特技效果的制作，曾获ACM杰出贡献奖。
远程沉浸与一些研究人员所提到的协同虚拟环境CVE (Collaborative Virtual Environment) 或分布式虚拟环境DVE (Distributed Virtual Environment)是不同的，它使用了更多视频和图像技术，所创造的虚拟环境更为逼真。更重要的是，它将“人/机交互”模式扩展成为“人/机/人协作”模式，不仅提供协同环境，还将对数据库的实时访问、数据挖掘、高性能计算等集成了进来，为科技工作者提供了一种崭新的协同研究模式。
基本构想
远程沉浸的基本构想，最早可以追溯到1995年的I-WAY项目。I-WAY为Information Wide Area Year的缩写，它是一个为期一年的研究计划，试验用异步转移模式ATM (asynchronous transfer mode) 宽带网络连接全国范围内的超级计算机中心、虚拟现实研究机构和应用开发机构，在上面试验了约60个应用项目。在圣地亚哥举行的Supercomputing 95年会上，I-WAY对其应用项目作了精彩展示，其中，那些将超级计算机与虚拟现实设备相结合、用共享的虚拟空间推动计算科学协同研究的项目尤其引人注目。虽然相比现在的远程沉浸环境而言，I-WAY还只算是个原型，它的网络服务质量没有保障，带宽不够充足，对人机交互的平台支持不够，但I-WAY开创了一个崭新的局面，之后有50多家研究团体沿着I-WAY所指明的方向，继续研究新的软硬件平台、虚拟现实技术和应用。
在Supercomputing 95上，有一种虚拟现实设备大放异彩，它的名字叫CAVE自动虚拟环境(CAVE Automatic Virtual Environment)，是由EVL的Carolina Cruz-Neira、Daniel J. Sandin和Tom DeFanti于1991年共同提出的，如图上所示。
CAVE是一个10×10×9英尺的小房间，它的四面和顶上使用高清晰背投产生一个360度的三维立体环境，在该场景中有一个与该人对应的卡通角色(avatar)，它代表真实的人在三维空间活动。人置身其中，头戴一副LCD快门眼镜，两臂绑有电磁跟踪系统，再配以三维环境声音，角色的位置、方向以及举手投足都与真人相同，会让人产生非常逼真的临场感。
网格结合
从网格的角度来看，远程沉浸算得上是个“另类”，它与分布式超级计算、分布式仪器系统和数据密集型计算的性质有很大的不同：一方面，虽然它能把高性能计算的结果用一种全新的方式可视化出来，但它本身对高性能计算的要求并不高；另一方面，它并没有集网络上的大量资源于一身。
服务质量(QoS)机制
远程沉浸对服务质量的要求主要有三个方面：
(1) 提供最低服务保障，并能为每一个数据流指定相对优先级
(2) 如果服务质量因为网络的动态变化而出现改变，能够通知服务接受方，并给出弥补建议
(3) 能够评估服务质量预测的可靠性
网格编程环境
远程沉浸应用将大大依赖于网格分布式计算编程环境的支持：
(1) 远程沉浸应用需要查找或发现资源，如远程沉浸服务器、计算服务器、数据库、仪器等，因此网格的资源定位器和资源目录将大有用场
(2) 需要有编程工具使远程沉浸应用能够与复杂的服务质量体系相结合，并能监视网格资源的实际使用情况，如网格带宽、计算能力、数据等
(3) 需要有分布式资源管理工具和调度工具的支持，使远程沉浸应用能够用一种抽象的方法指定资源，例如，用类型指定，而不是用名字指定
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