基于虚拟现实技术开发的仿真培训系统,因其沉浸、交互式的学习方式以及安全性保障而被广泛应用于各行业技术培训中。但是现有的大多数虚拟培训系统只能实现独立岗位的交互操作学习,无法满足用户协同培训的需求。作为实现多用户虚拟培训系统的核心技术,分布式虚拟环境技术的出现打破了学员单用户受训的局面,很好地满足了用户对虚拟培训群体性和协同性的需求。而分布式虚拟环境技术的主要技术难点集中于多用户虚拟协同的网络同步和并发控制上,因此,本文主要对多用户虚拟协同的网络同步和并发控制进行了深入研究,主要完成工作如下:(1)对多用户虚拟培训系统从行业需求、功能需求和性能需求三个方面展开分析,并以系统需求为目标,基于分布式虚拟环境框架对系统进行了功能和层次的划分,详细设计了本系统的各个功能模块。(2)为满足多用户虚拟协同的一致性和响应性需求,对多用户虚拟协同的网络同步进行了深入研究。首先比较了锁步同步模型和状态同步模型的优缺点,根据系统实际需求,选择基于状态同步模型维护系统一致性。针对TCP协议的传输可靠性保障机制可能带来的高延迟问题,在应用层上设计并实现了基于UDP的可靠传输系统。为解决原始状态同步模型存在的高响应延迟和高网络负载问题,对虚拟环境中的本地实体和远程实体分别采用了客户端和服务器修正技术以及基于航位推测的状态预测技术,有效地降低了网络带宽消耗,提升了虚拟培训系统的响应性。(3)通过分析虚拟环境中并发操作和共享实体的性质,对本文所采用的并发控制机制进行了基本设计。为解决单一并发控制机制无法兼顾不同共享实体操作差异的问题,针对被频繁操作且操作属性单一的共享实体采用基于用户操作意图推测的并发控制机制,该机制基于启发式预测实现了对操作候选者的初步筛选,通过建立三级候选者队列提高了预测准确性,并引入错误预测的失败恢复机制以减少操作令牌的冗余交换。而对部件或属性复杂的共享实体则采用基于操作属性融合的并发控制机制,在服务器端依次实现并发操作集合和冲突操作集合的分割,在得到无冲突的并发操作序列后通过状态同步的方式实现对客户端非法操作的修正。(4)根据系统总体设计方案,基于Unity3D引擎实现了用于多用户协同模块化物流生产线装配培训的原型系统。本系统充分考虑了不同用户的硬件设备之间的性能差异,采用多细节层次技术优化虚拟场景的性能表现。在运行过程中系统的网络同步和并发控制表现良好,能够满足多人实时协同的需求。