專利名稱：面向廣域網(wǎng)的動(dòng)漫渲染任務(wù)分解支持方法及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及面向廣域網(wǎng)的動(dòng)漫渲染任務(wù)分解支持方法及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，廣泛適用于三 維影視動(dòng)漫制作、建筑設(shè)計(jì)等與媒體制作相關(guān)的數(shù)字創(chuàng)作領(lǐng)域，能顯著地提高分布式動(dòng)漫 渲染的效率，具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性。通過(guò)基于可視域的場(chǎng)景文件和貼圖集拆分方法，解決在 渲染過(guò)程中因廣域網(wǎng)環(huán)境下用于傳輸3DS Max場(chǎng)景文件和貼圖所占用的較大傳輸數(shù)據(jù)量問(wèn) 題，實(shí)現(xiàn)了渲染場(chǎng)景數(shù)據(jù)量和計(jì)算量的等粒度、精細(xì)拆分；通過(guò)實(shí)時(shí)采集渲染客戶端節(jié)點(diǎn)的 性能，形成了任務(wù)與節(jié)點(diǎn)性能匹配的優(yōu)化作業(yè)分解與分配方案；通過(guò)本發(fā)明設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)系 統(tǒng)，用戶能便捷地通過(guò)B/S方式提交渲染任務(wù)，渲染客戶端能自動(dòng)對(duì)場(chǎng)景文件和貼圖集進(jìn) 行壓縮和解壓縮功能、執(zhí)行渲染任務(wù)，提供了高效、快捷的渲染服務(wù)平臺(tái)。
背景技術(shù)：
基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)的數(shù)字多媒體內(nèi)容制作近年來(lái)在廣播電視專業(yè)領(lǐng)域得到了廣 泛應(yīng)用。隨著音視頻采集設(shè)備的普及，數(shù)字多媒體內(nèi)容制作開始走向個(gè)性化、公眾化， 并通過(guò)專業(yè)及公眾應(yīng)用正在形成巨大的市場(chǎng)需求，將成為當(dāng)前新興的、基于*吐2.0的 UGC(UserGenerated Content-用戶生產(chǎn)內(nèi)容)業(yè)務(wù)中最具發(fā)展前景的新業(yè)務(wù)之一。同時(shí)， 計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速普及，也為數(shù)字多媒體內(nèi)容制作個(gè)性化、公眾化奠定了強(qiáng)有力的 技術(shù)基礎(chǔ)。上述需求正在推動(dòng)多媒體內(nèi)容制作業(yè)務(wù)向分布式在線協(xié)同方向的演進(jìn)。隨著計(jì)算機(jī)CPU性能的提高，大量過(guò)去只能依靠專業(yè)多媒體工作站和專用硬件加 速設(shè)備實(shí)現(xiàn)的功能已經(jīng)能在普通計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，其能力已可涵蓋大部分影視動(dòng)漫制作環(huán) 節(jié)。但是，對(duì)于部分高密度計(jì)算環(huán)節(jié)，如動(dòng)漫渲染(一個(gè)繁重低效的過(guò)程，被稱為“渲染瓶 頸”)，仍難以在個(gè)人PC上實(shí)現(xiàn)。單機(jī)渲染視圖和動(dòng)畫所需時(shí)間往往讓人難以忍受，30幀動(dòng) 畫就可能耗費(fèi)數(shù)小時(shí)。為提高計(jì)算效率，基于局域網(wǎng)的集群渲染技術(shù)開始被廣泛采用。集 群渲染平臺(tái)(又稱渲染農(nóng)場(chǎng)，Render Farm)開始提供專業(yè)服務(wù)模式。但因其專業(yè)化、專用 性、費(fèi)用問(wèn)題以及地域限制而難以向廣大網(wǎng)絡(luò)公眾提供可接受的服務(wù)。同時(shí)其計(jì)算效率仍 與用戶的希望有較大差距。目前出現(xiàn)的分布式渲染環(huán)境充分整合網(wǎng)絡(luò)中的高性能集群節(jié)點(diǎn) 和閑散的普通PC，以在線方式實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)、低費(fèi)用(甚至免費(fèi))的作品渲染，為廣大的網(wǎng) 絡(luò)公眾提供了渲染平臺(tái)。如圖1所示的“典型的分布式動(dòng)漫渲染流程”中，用戶從提交渲染任務(wù)、上傳場(chǎng)景 文件和貼圖到從存儲(chǔ)系統(tǒng)中下載渲染輸出的圖片序列的過(guò)程可以劃分為如下4個(gè)階段(1)軟件調(diào)度階段渲染管理軟件通過(guò)用戶提交的作業(yè)描述和網(wǎng)絡(luò)中可用的渲染 節(jié)點(diǎn)資源分析進(jìn)行調(diào)度，產(chǎn)生作業(yè)分解與分配方案；(2)上傳階段上傳場(chǎng)景文件和貼圖；(3)渲染執(zhí)行階段渲染器操作場(chǎng)景文件和貼圖完成渲染；(4)下載階段用戶下載渲染完成后的圖片序列。由此可見，在目前的渲染農(nóng)場(chǎng)和分布式渲染環(huán)境中，無(wú)論渲染Client承擔(dān)的渲染 作業(yè)粒度，它都需要得到用戶制作場(chǎng)景文件(一般大小在10M-500M之間)的完整拷貝。由于渲染集群節(jié)點(diǎn)的性能要比普通PC的性能強(qiáng)，這樣渲染管理服務(wù)在任務(wù)分配上將采用“集 群優(yōu)先、兼顧散戶”的任務(wù)分配策略。然而分分散在廣域網(wǎng)環(huán)境下的各個(gè)渲染Client (包括 集群和普通PC)的網(wǎng)絡(luò)帶寬存在著很大的差異，主干網(wǎng)帶寬在G bps級(jí)別，而瓶頸帶寬只有 100K bps左右。這樣即使給渲染Client分配1幀的任務(wù)，渲染Client也必須從存儲(chǔ)系統(tǒng)下 載大小約為10M-500M的場(chǎng)景文件和貼圖，這樣文件的傳輸時(shí)延將渲染總時(shí)延的很大比例， 于是一旦同時(shí)執(zhí)行渲染作業(yè)的渲染Client數(shù)增多時(shí)，就容易造成網(wǎng)絡(luò)擁塞、性能瓶頸甚至 當(dāng)機(jī)。目前在分布式動(dòng)漫渲染環(huán)境下，采用Muster、Royal Render等集群管理工具進(jìn)行 作業(yè)管理時(shí)，只能實(shí)現(xiàn)對(duì)渲染任務(wù)的拆分，尚未實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)景文件數(shù)據(jù)的拆分，這樣各個(gè)渲染 客戶端為執(zhí)行渲染任務(wù)需要獲得整個(gè)場(chǎng)景文件和貼圖的全部。中國(guó)專利公告號(hào)CN 101458824A，公告日是2009年6月17日，名稱為“一種基于 web的全景圖的光照渲染方法”中公開了一種基于web全景圖的光照渲染方法，可以得到 逼真的HDR效果虛擬展示效果；但該發(fā)明只限于對(duì)來(lái)自網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的LDRI (low dynamic range image)全景圖和HDRI (high dynamic range image)全景圖的渲染，而不適用于采用 Maya或3DS Max制作的場(chǎng)景文件。中國(guó)專利公告號(hào)CN 101587583A，公告日是2009年11月25日，名稱為“基于GPU 集群的渲染農(nóng)場(chǎng)”中公開了一種利用高效率低能耗GPU構(gòu)建分布式并行集群渲染系統(tǒng)，能顯 著地提高渲染效率；但該發(fā)明是通過(guò)改善硬件性能來(lái)提升渲染速速，尚未實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)景文件 進(jìn)行按指定幀范圍的、物理的切分以適用于分布式動(dòng)漫渲染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)廣域網(wǎng)環(huán)境下瓶頸帶寬較窄、動(dòng)漫愛好者制作的場(chǎng)景文件和貼圖集數(shù) 據(jù)較大的特點(diǎn)，提出了面向廣域網(wǎng)的動(dòng)漫渲染任務(wù)分解支持方法及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，有效地整合 了網(wǎng)絡(luò)中的可用渲染資源，能有效地對(duì)動(dòng)漫渲染任務(wù)進(jìn)行分解與分配，部署在分布式節(jié)點(diǎn) 的各渲染客戶端軟件負(fù)責(zé)接收任務(wù)、下載場(chǎng)景和上傳渲染計(jì)算輸出的圖片序列或視頻。用 戶通過(guò)渲染門戶的Browser端提交作業(yè)后，Web服務(wù)器將提供對(duì)用戶作業(yè)的全程管理，用戶 在作業(yè)完成后可以下載指定的渲染輸出結(jié)果。本發(fā)明提供了一種面向廣域網(wǎng)的動(dòng)漫渲染任務(wù)分解實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，由以 下組成該實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的中心部分為集中式；邊緣部分為分布式，用于用戶提交待渲染的作 業(yè)；中心的集中式包括Web服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，調(diào)度服務(wù)器，存儲(chǔ)服務(wù)器，部署了 渲染客戶端軟件的局域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；Web服務(wù)器用于接收用戶通過(guò)B/S方式提交的作業(yè)，負(fù)責(zé)響應(yīng)用戶提交的作業(yè)請(qǐng) 求；數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器至少記錄了渲染用戶的基本信息和作業(yè)信息；調(diào)度服務(wù)器保持與渲染客戶端軟件的通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)渲染任務(wù)的分解與分配，指揮 和控制渲染客戶端的任務(wù)執(zhí)行；存儲(chǔ)服務(wù)器至少存儲(chǔ)了用戶上傳的場(chǎng)景文件和貼圖文件、各渲染客戶端執(zhí)行渲染輸出的圖片序列或視頻文件；局域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)至少部署了 3DS Max制作軟件、渲染客戶端軟件，由集群節(jié)點(diǎn)或普通 PC節(jié)點(diǎn)組成；邊緣的分布式包括廣域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；廣域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)至少部署了支持大文件傳輸?shù)牟寮?、渲染客戶端軟件，由集群?jié)點(diǎn)或 普通PC節(jié)點(diǎn)組成。應(yīng)用所述的面向廣域網(wǎng)的動(dòng)漫渲染任務(wù)分解實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)漫渲染任務(wù)分解支 持方法，其特征在于，包括以下步驟(1)用戶通過(guò)渲染門戶提交作業(yè)當(dāng)廣域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上部署了三維制作軟件，時(shí)根據(jù)調(diào)用部署在該節(jié)點(diǎn)上的渲染客戶端 軟件中的數(shù)據(jù)拆分腳本，將提交渲染任務(wù)單中指定起始幀和結(jié)束幀范圍內(nèi)的場(chǎng)景文件和貼 圖集從原始場(chǎng)景文件中進(jìn)行剝離，避免了整個(gè)原始場(chǎng)景文件和貼圖集的完整傳輸；如果沒(méi) 有廣域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上安裝3DS Max制作軟件，也允許通過(guò)B/S方式提交渲染作業(yè)，此時(shí)直接將包 含場(chǎng)景文件和貼圖集的壓縮包上傳至存儲(chǔ)服務(wù)器；然后，由調(diào)度服務(wù)器來(lái)完成后續(xù)的作業(yè) 分解與分配任務(wù)；(2)渲染調(diào)度服務(wù)器生成作業(yè)分解與分配方案局域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和廣域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)向調(diào)度服務(wù)器匯報(bào)該節(jié)點(diǎn)的性能信息，該信息至少包括 CPU主頻、CPU利用率、可用RAM大小、剩余硬盤空間、是否安裝有三維制作軟件及版本，調(diào)度 服務(wù)器根據(jù)作業(yè)的任務(wù)量和節(jié)點(diǎn)的性能評(píng)價(jià)形成作業(yè)的分解與分配方案——渲染子任務(wù) 和執(zhí)行渲染計(jì)算的客戶端節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)表；(3)渲染客戶端執(zhí)行渲染計(jì)算并將結(jié)果上傳至存儲(chǔ)服務(wù)器部署在調(diào)度服務(wù)器的服務(wù)器端程序向執(zhí)行渲染任務(wù)的各客戶端發(fā)送渲染子任務(wù) 信息，渲染客戶端收到該信息后，從存儲(chǔ)服務(wù)器上下載子任務(wù)所對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景文件和貼圖集 的壓縮包，進(jìn)行本機(jī)解壓縮，同時(shí)調(diào)用安裝在本機(jī)上的三維制作軟件渲染器，通過(guò)命令行方 式執(zhí)行渲染計(jì)算，按用戶規(guī)定的渲染參數(shù)要求完成作業(yè)的渲染，生成圖片序列或視頻文件； 同時(shí)客戶端軟件負(fù)責(zé)將渲染輸出結(jié)果上傳至存儲(chǔ)服務(wù)器；(4)Web服務(wù)器以B/S方式呈現(xiàn)用戶的作業(yè)狀態(tài)并提供下載當(dāng)渲染客戶端完成了用戶提交的某個(gè)渲染作業(yè)后，會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的作業(yè)信息 表進(jìn)行狀態(tài)更新，這樣當(dāng)用戶通過(guò)B/S方式查詢作業(yè)狀態(tài)時(shí)會(huì)顯示“已完成”，這樣用戶可 以通過(guò)門戶上顯示的鏈接實(shí)現(xiàn)文件的下載。所述的面向廣域網(wǎng)的動(dòng)漫渲染任務(wù)分解支持方法，其特征在于，包括如下用于支 持渲染任務(wù)分解的方法(1)基于可視域的場(chǎng)景文件和貼圖集拆分方法；( 節(jié)點(diǎn)性能評(píng)估 方法和作業(yè)分配策略；C3)將計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的物體消隱方法應(yīng)用到場(chǎng)景文件中物體的保 留或剔除選擇過(guò)程中，將場(chǎng)景中不可見并不對(duì)場(chǎng)景產(chǎn)生陰影的物體剔除后將剩下的物體保 留成一個(gè)新的場(chǎng)景文件，同時(shí)將這些保留物體所用到的貼圖拷貝到目標(biāo)文件夾。其中，節(jié)點(diǎn)性能評(píng)估方法和作業(yè)分配策略基于資源選擇公式和作業(yè)分配公式，具 體如下(1)資源選擇公式在考慮CPU和RAM的情況下，計(jì)算公式如下
E = (I-C) (I-R) X100X (CPURatio X RAMSize)/(CPURatiosX RAMSizes) ①其中E為評(píng)估值，C為CPU占用率，R為內(nèi)存占用率，CPURatio為CPU的主頻(以 G Hz為單位)，RAMSize為RAM的大小(以GB為單位)，CPURatios為基準(zhǔn)的CPU主頻大小， RAMSizes為基準(zhǔn)的RAM大小；其中，當(dāng)節(jié)點(diǎn)為多核時(shí)，CPURatio = mX CPURatiosingle，其中m為節(jié)點(diǎn)的CPU個(gè)數(shù)， CPURatiosingle為單核的主頻；如式①所示，當(dāng)CPU占用率或RAM占用率為1即100%時(shí)，認(rèn)為該節(jié)點(diǎn)不可用，評(píng)估 值為0，而當(dāng)CPU和RAM的可用率越高時(shí)，表明該節(jié)點(diǎn)具備了渲染計(jì)算的硬件條件，相應(yīng)地評(píng) 估值也就越高；(2)作業(yè)分配公式作業(yè)選擇與資源選擇的目的都是為了實(shí)現(xiàn)作業(yè)的優(yōu)化分配，以實(shí)現(xiàn)該調(diào)度算法在
分布式動(dòng)漫渲染系統(tǒng)中的優(yōu)越性，在此，以渲染場(chǎng)景文件的幀數(shù)為度量，提出了一種直接根
據(jù)資源評(píng)估值確定分配作業(yè)任務(wù)量的算法，公式如下 E
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Μ其中η為節(jié)點(diǎn)數(shù)，Tn為作業(yè)總量，Ti為分配在該客戶端節(jié)點(diǎn)的幀數(shù)，&為第j個(gè)節(jié) 點(diǎn)的評(píng)估值。其中，所述的基于可視域的場(chǎng)景文件和貼圖集拆分方法包括下述步驟(1)讀取外部配置文件，獲取開始幀frameStart、結(jié)束幀frameEnd、拆分步 長(zhǎng)frameSt印、原始場(chǎng)景文件所在的目錄和文件名SourcePath、拆分后存放的路徑 ResultPath 參數(shù)；(2)獲取場(chǎng)景文件對(duì)應(yīng)的全部貼圖路徑，將環(huán)境貼圖添加到貼圖集中；(3)從開始幀為循環(huán)初始值，結(jié)束幀為終止值，拆分步長(zhǎng)為循環(huán)增量，對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行 如下操作(i)保留直接在視域內(nèi)的物體以及因遮擋關(guān)系對(duì)直接可見物體產(chǎn)生陰影的物 體；(ii)刪除場(chǎng)景中物體的不可見面；將需要保留的物體分為三類蒙皮物體、在光線追蹤 情況下對(duì)目標(biāo)物體產(chǎn)生陰影遮擋關(guān)系的源物體和網(wǎng)格；上述步驟( 具體步驟如下a)將所有當(dāng)前幀的可見靜態(tài)物體合并成一個(gè)網(wǎng)格；b)調(diào)用判斷蒙皮骨骼算法，找到當(dāng)前蒙皮修改器骨骼的父物體及所有子物體；c)根據(jù)a)步生成的可見網(wǎng)格，將靜止物體復(fù)制后合并，移除靜止物體的不可見d)調(diào)用判斷陰影遮擋算法，獲取對(duì)目標(biāo)物體產(chǎn)生陰影遮擋關(guān)系的源物體列表；e)將所有需要存儲(chǔ)的物體存儲(chǔ)下來(lái)，至少包括C)步生成的網(wǎng)格、b)步生成的骨骼 對(duì)象、d)步生成的有遮擋關(guān)系的物體、燈光源、攝像機(jī)和空間扭曲對(duì)象，收集貼圖、添加環(huán)境 貼圖，將所有用到的貼圖復(fù)制到輸出路徑。蒙皮骨骼算法步驟如下(1)判斷當(dāng)前物體是否為靜態(tài)模型，如果是則不做處理，轉(zhuǎn)向結(jié)束；(2)判斷當(dāng)前物體是否為蒙皮物體，如果不是則不做處理，轉(zhuǎn)向結(jié)束；
(3)從蒙皮修改器的關(guān)聯(lián)物體中找到一個(gè)骨骼；(4)找到這個(gè)骨骼的根父骨骼；(5)從這個(gè)根骨骼往下遞歸找到所有子骨骼。本發(fā)明以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬資源為目標(biāo)，在深入分析3D場(chǎng)景內(nèi)部幾何模型的基 礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)拆分方法，最大限度地減小渲染計(jì)算所需要的場(chǎng)景數(shù)據(jù)，形成了渲染 任務(wù)和節(jié)點(diǎn)性能匹配的作業(yè)分解和分配方案，同時(shí)提出了用于支持動(dòng)漫渲染任務(wù)分解的實(shí) 現(xiàn)系統(tǒng)；通過(guò)渲染場(chǎng)景文件和貼圖集的拆分，對(duì)典型的動(dòng)漫渲染流程進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，避 免了集中式處理架構(gòu)中存儲(chǔ)系統(tǒng)或渲染管理服務(wù)器成為瓶頸而導(dǎo)致的可擴(kuò)展性差的問(wèn)題， 實(shí)現(xiàn)了渲染任務(wù)的按需拆分和細(xì)粒度渲染。


圖1典型的分布式動(dòng)漫渲染流程圖2實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的總體架構(gòu)3場(chǎng)景文件和貼圖集拆分方法的處理流程圖4查找當(dāng)前蒙皮修改器骨骼的父物體的流程5查找當(dāng)前蒙皮修改器骨骼的所有子物體的流程6判斷點(diǎn)在燈光源內(nèi)部的流程7啟用雙向光線追蹤算法判斷投影關(guān)系的流程圖
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了面向廣域網(wǎng)的動(dòng)漫渲染任務(wù)分解實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，如圖2所示，其特征在 于，由以下組成該實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的中心部分為集中式；邊緣部分為分布式，用于用戶提交待渲染的作 業(yè)；1、中心的集中式包括Web服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，調(diào)度服務(wù)器，存儲(chǔ)服務(wù)器，部署 了渲染客戶端軟件的局域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；WS(ffeb Server) :Web服務(wù)器，用于接收用戶通過(guò)渲染門戶以B/S方式提交的作 業(yè)，負(fù)責(zé)響應(yīng)用戶提交的作業(yè)請(qǐng)求，其中部署了 IIS系統(tǒng)組件；DS (Database Server)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，至少記錄了渲染用戶的基本信息和作業(yè)信 息，作為Web服務(wù)器、調(diào)度服務(wù)器所共同訪問(wèn)的數(shù)據(jù)區(qū)域，其中部署了 SQL Server 2005數(shù) 據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，為用戶的大量并發(fā)數(shù)據(jù)訪問(wèn)和記錄存儲(chǔ)提供了可靠保障；SSKScheduling Server)調(diào)度服務(wù)器，保持與渲染客戶端軟件的通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)渲 染任務(wù)的分解與分配，指揮和控制渲染客戶端的任務(wù)執(zhí)行。SS2 (Storage Server):存儲(chǔ)服務(wù)器，至少存儲(chǔ)了用戶上傳的場(chǎng)景文件和貼圖文 件、各渲染客戶端執(zhí)行渲染輸出的圖片序列或視頻文件；LN(LAN Node)局域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，至少部署了 3DS Max制作軟件、渲染客戶端軟件，由集 群節(jié)點(diǎn)或普通PC節(jié)點(diǎn)組成；2、邊緣的分布式包括廣域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；WN(WAN Node)廣域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)至少部署了支持大文件傳輸?shù)牟寮?、渲染客戶端軟件，由集群?jié)點(diǎn)或普通PC節(jié)點(diǎn)組成。其中實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各節(jié)點(diǎn)之間均采用Socket通信方式。本發(fā)明提供了面向廣域網(wǎng)的動(dòng)漫渲染任務(wù)分解的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括以 下步驟1)用戶通過(guò)渲染門戶提交作業(yè)當(dāng)廣域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上部署了 3DS Max制作軟件，時(shí)根據(jù)調(diào)用部署在該節(jié)點(diǎn)上的渲染客 戶端軟件中的數(shù)據(jù)拆分腳本，將提交渲染任務(wù)單中指定起始幀和結(jié)束幀范圍內(nèi)的場(chǎng)景文件 和貼圖集從原始場(chǎng)景文件中進(jìn)行剝離，避免了整個(gè)原始場(chǎng)景文件和貼圖集的完整傳輸；如 果沒(méi)有廣域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上安裝3DS Max制作軟件，也允許通過(guò)B/S方式提交渲染作業(yè)，此時(shí)直接 將包含場(chǎng)景文件和貼圖集的壓縮包上傳至存儲(chǔ)服務(wù)器。然后，由調(diào)度服務(wù)器來(lái)完成后續(xù)的 作業(yè)分解與分配任務(wù)。2)渲染調(diào)度服務(wù)器生成作業(yè)分解與分配方案局域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和廣域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)向調(diào)度服務(wù)器匯報(bào)該節(jié)點(diǎn)的性能信息，該信息至少包括 CPU主頻、CPU利用率、可用RAM大小、剩余硬盤空間、是否安裝有3DS Max軟件及版本，調(diào)度 服務(wù)器根據(jù)作業(yè)的任務(wù)量和節(jié)點(diǎn)的性能評(píng)價(jià)形成作業(yè)的分解與分配方案——渲染子任務(wù) 和執(zhí)行渲染計(jì)算的客戶端節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)表。3)渲染客戶端執(zhí)行渲染計(jì)算并將結(jié)果上傳至存儲(chǔ)服務(wù)器部署在調(diào)度服務(wù)器的服務(wù)器端程序向執(zhí)行渲染任務(wù)的各客戶端發(fā)送渲染子任務(wù) 信息，渲染客戶端收到該信息后，從存儲(chǔ)服務(wù)器上下載子任務(wù)所對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景文件和貼圖集 的壓縮包，進(jìn)行本機(jī)解壓縮，同時(shí)調(diào)用安裝在本機(jī)上的3DS Max渲染器，通過(guò)命令行方式執(zhí) 行渲染計(jì)算，按用戶規(guī)定的渲染參數(shù)要求完成作業(yè)的渲染，生成圖片序列或視頻文件。同時(shí) 客戶端軟件負(fù)責(zé)將渲染輸出結(jié)果上傳至存儲(chǔ)服務(wù)器。4)Web服務(wù)器以B/S方式呈現(xiàn)用戶的作業(yè)狀態(tài)并提供下載當(dāng)渲染客戶端完成了用戶提交的某個(gè)渲染作業(yè)后，會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的作業(yè)信息 表進(jìn)行狀態(tài)更新，這樣當(dāng)用戶通過(guò)B/S方式查詢作業(yè)狀態(tài)時(shí)會(huì)顯示“已完成”，這樣用戶可 以通過(guò)門戶上顯示的鏈接實(shí)現(xiàn)文件的下載。本發(fā)明提出了面向廣域網(wǎng)的動(dòng)漫渲染任務(wù)分解支持方法，其特征在于，包括如下 用于支持渲染任務(wù)分解的方法(1)基于可視域的場(chǎng)景文件和貼圖集拆分方法；( 節(jié)點(diǎn)性 能評(píng)估方法和作業(yè)分配策略；C3)將計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的物體消隱方法應(yīng)用到場(chǎng)景文件中物 體的保留或剔除選擇過(guò)程中，將場(chǎng)景中不可見并不對(duì)場(chǎng)景產(chǎn)生陰影的物體剔除后將剩下的 物體保留成一個(gè)新的場(chǎng)景文件，同時(shí)將這些保留物體所用到的貼圖拷貝到目標(biāo)文件夾，避 免貼圖資源的不必要的浪費(fèi)。在處理方式上，我們借鑒了游戲引擎中常用的消隱方法，但在處理陰影上采取了 不同于游戲引擎開發(fā)的方式在游戲設(shè)計(jì)中由于渲染的實(shí)時(shí)性要求，常采用烘焙生成貼 圖的策略，即預(yù)先生成貼圖集而在生成陰影時(shí)根據(jù)不同情形進(jìn)行匹配；而針對(duì)用戶基于 Maya、3DS Max軟件制作的場(chǎng)景而言，通過(guò)分析場(chǎng)景中不同物體間的遮擋關(guān)系，將在指定幀 范圍、可視域內(nèi)的直接物體及有遮擋關(guān)系的間接物體均保留而剔除無(wú)關(guān)的物體，并進(jìn)一步 通過(guò)有關(guān)的渲染算法來(lái)計(jì)算出陰影效果。本方法基于可視域判斷原則，即在視椎體范圍內(nèi)的物體和模型認(rèn)為是可見的或部分可見的，將場(chǎng)景中模型的空間包圍盒和相機(jī)的視椎體進(jìn)行相交判斷和裁剪處理。因此本 方法通過(guò)保留模型中物體的可見面、剔除不可見部分，達(dá)到場(chǎng)景數(shù)據(jù)拆分、減小場(chǎng)景文件大 小的目的。(1)本發(fā)明提供了一種節(jié)點(diǎn)性能評(píng)估方法和作業(yè)分配策略。在節(jié)點(diǎn)性能方面，主要考慮硬件資源和軟件資源；其中硬件資源主要包括CPU主 頻、RAM大小、CPU占用率，RAM使用率。以Pentium 4 3. 2G Hz、2GB RAM的PC為例，當(dāng)RAM 占用率達(dá)到了 60%時(shí)，那么可用的RAM大小為2GBX (1-60% ) = 0. 8GB。對(duì)于計(jì)算密集型 的渲染計(jì)算而言，在執(zhí)行渲染過(guò)程中需要消耗大量的CPU資源和內(nèi)存資源。以3DS Max 9.0 為例，打開一個(gè)150MB左右的較復(fù)雜場(chǎng)景可能消耗內(nèi)存高達(dá)2GB，有時(shí)在PC上打開時(shí)會(huì)因內(nèi) 存不足而異常退出。因此在判斷節(jié)點(diǎn)的性能時(shí)，我們關(guān)注的是可用的系統(tǒng)資源，至少包括可 用CPU資源、可用的RAM大小。在軟件資源方面，主要考慮部署在各個(gè)渲染客戶端的渲染器情況，如是否部署了 場(chǎng)景在渲染輸出時(shí)所需要的各種渲染器。以主流的3D制作軟件3DS Max和Maya為例，可以 有菜單方式和命令行兩種渲染方式。而在分布式動(dòng)漫渲染環(huán)境中，用戶在一段時(shí)間內(nèi)提交 了大量的作業(yè)，如果采用菜單方式進(jìn)行處理，將占用大量的CPU資源，極大地降低了渲染的 效率。因此在執(zhí)行渲染計(jì)算時(shí)，我們將采用命令行方式來(lái)實(shí)現(xiàn)渲染計(jì)算。由于用戶制作的 場(chǎng)景文件可能是3DS Max格式或Maya格式，以3DS Max格式的“.max”文件為例，要實(shí)現(xiàn)對(duì) 場(chǎng)景文件的渲染，需要調(diào)用3DS Max的命令行渲染執(zhí)行程序“3dsmaXCmd. exe”;而對(duì)于Maya 格式的“.ma”或“.mb”文件而言，渲染場(chǎng)景時(shí)則使用Maya的命令行程序“render, exe”。在設(shè)計(jì)調(diào)度策略時(shí)，我們對(duì)渲染客戶端節(jié)點(diǎn)的性能評(píng)價(jià)時(shí)不僅僅要考慮其硬件性 能，還要分析其軟件部署情況。由于3DS Max無(wú)法兼容Maya制作的場(chǎng)景文件，因此，我們?cè)?分配任務(wù)時(shí)不能將3DS Max格式的“.max”場(chǎng)景任務(wù)指定給只部署了 Maya的客戶端節(jié)點(diǎn)上， 反之亦然。節(jié)點(diǎn)性能評(píng)估方法和作業(yè)分配策略主要基于資源選擇公式和作業(yè)分配公式，同時(shí) 通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)所提出的節(jié)點(diǎn)性能評(píng)估方法和作業(yè)分配策略進(jìn)行了驗(yàn)證。具體如下1)資源選擇公式資源選擇的過(guò)程是為一個(gè)給定的作業(yè)從資源列表中選擇資源.因?yàn)樵谫Y源列表 中的所有資源都能在最小程度上滿足所分配的作業(yè)，所以需要給出一個(gè)算法，為執(zhí)行作業(yè) 選擇最好的資源。雖然隨機(jī)選擇也是一種選擇方式，但它不是最佳資源選擇策略。資源選 擇算法應(yīng)該考慮資源目前的狀態(tài)，并根據(jù)定量評(píng)估選擇一個(gè)最佳的算法。在考慮CPU和RAM的情況下，計(jì)算公式如下E = (I-C) (I-R) X100X (CPURatio X RAMSize)/(CPURatiosX RAMSizes) ①其中E為評(píng)估值，C為CPU占用率，R為內(nèi)存占用率，CPURatio為CPU的主頻(以 G Hz為單位)，RAMSize為RAM的大小(以GB為單位)，CPURatios為基準(zhǔn)的CPU主頻大小， RAMSizes為基準(zhǔn)的RAM大小。其中，當(dāng)節(jié)點(diǎn)為多核時(shí)，CPURatio = mX CPURatiosingle，其中m為節(jié)點(diǎn)的CPU個(gè)數(shù)， CPURatiosingle為單核的主頻。如式①所示，當(dāng)CPU占用率或RAM占用率為1即100%時(shí)，認(rèn)為該節(jié)點(diǎn)不可用，評(píng)估 值為0，而當(dāng)CPU和RAM的可用率越高時(shí)，表明該節(jié)點(diǎn)具備了渲染計(jì)算的硬件條件，相應(yīng)地評(píng)估值也就越高。2)作業(yè)分配公式作業(yè)選擇與資源選擇的目的都是為了實(shí)現(xiàn)作業(yè)的優(yōu)化分配，以實(shí)現(xiàn)該調(diào)度算法在 分布式動(dòng)漫渲染系統(tǒng)中的優(yōu)越性，在此，以渲染場(chǎng)景文件的幀數(shù)為度量，我們提出了一種直
接根據(jù)資源評(píng)估值確定分配作業(yè)任務(wù)量的算法，公式如下 f
T1=-^T^e “
7=1 ‘'其中η為節(jié)點(diǎn)數(shù)，Tn為作業(yè)總量，Ti為分配在該客戶端節(jié)點(diǎn)的幀數(shù)，&為第j個(gè)節(jié) 點(diǎn)的評(píng)估值。由上可知，對(duì)于評(píng)估值較高的節(jié)點(diǎn)，分配的資源應(yīng)當(dāng)越多，比如評(píng)估值分別為60 和20的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，其各自一次性分配的任務(wù)數(shù)量之比則為60 20。由此，實(shí)現(xiàn)了評(píng)估值越 高，反應(yīng)的節(jié)點(diǎn)性能就越高，分配的資源數(shù)則越多，反之亦然。3)基于渲染時(shí)間測(cè)試的驗(yàn)證分別選取了雙核兩臺(tái)PC作為渲染節(jié)點(diǎn)參與計(jì)算，由于節(jié)點(diǎn)兩臺(tái)PC的CPU主頻、 RAM大小相差不大，所以將公式(1)簡(jiǎn)化為E = (I-C) (I-R) X100②節(jié)點(diǎn)1硬件配置情況CPU 型號(hào) dntel Pentium(R) Dual Corei2. 4GCPU 主頻4. 80G HzCPU 利用率0%RAM 大小2047MBRAM 利用率 %節(jié)點(diǎn)2硬件配置情況CPU 型號(hào) dntel Pentium(R) Dual Coreil. 86GCPU 主頻3. 73G HzCPU 利用率RAM 大小1535MBRAM 利用率57%渲染作業(yè)數(shù)為10巾貞，由此通過(guò)公式②計(jì)算得到的節(jié)點(diǎn)1的評(píng)估值E1 = 72. 352, E2 =41. 3961。于是有節(jié)點(diǎn)1 承擔(dān)的渲染任務(wù) T1 = TnXE1Zi(E^E2) = 10X72. 352/(41. 3961+72. 352)= 6. 4，由于渲染任務(wù)的粒度為幀，四舍五入取整為6。節(jié)點(diǎn)2 承擔(dān)的渲染任務(wù) T2 = TnXE2/(E^E2) = 10X41. 3961/(41. 3961+72. 352) =3. 6，由于渲染任務(wù)的粒度為幀，四舍五入取整為4。由此可見，根據(jù)節(jié)點(diǎn)性能的評(píng)估值和作業(yè)分配公式，由節(jié)點(diǎn)1承擔(dān)6幀的渲染任 務(wù)，由節(jié)點(diǎn)2承擔(dān)4幀的渲染任務(wù)。為了分析基于節(jié)點(diǎn)性能評(píng)估的作業(yè)分配方案的優(yōu)越性，我們進(jìn)行了 3組實(shí)驗(yàn)，即作業(yè)分配比例分別按照7 3(相對(duì)接近E1/E2)、5 5(平均分配)、6 4(最接近于E1/ E2) ο由于兩個(gè)渲染節(jié)點(diǎn)可以并行地完成渲染計(jì)算，為此總的渲染時(shí)間取兩個(gè)節(jié)點(diǎn)中渲 染時(shí)間較長(zhǎng)的值?？備秩緯r(shí)間統(tǒng)計(jì)如表1所示。表1不同作業(yè)分配方案的渲染時(shí)間(單位格式mm:SS)
權(quán)利要求
1.面向廣域網(wǎng)的動(dòng)漫渲染任務(wù)分解實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，由以下組成該實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的中心部分為集中式；邊緣部分為分布式，用于用戶提交待渲染的作業(yè)； 中心的集中式包括Web服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，調(diào)度服務(wù)器，存儲(chǔ)服務(wù)器，部署了渲染 客戶端軟件的局域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；Web服務(wù)器用于接收用戶通過(guò)B/S方式提交的作業(yè)，負(fù)責(zé)響應(yīng)用戶提交的作業(yè)請(qǐng)求； 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器至少記錄了渲染用戶的基本信息和作業(yè)信息； 調(diào)度服務(wù)器保持與渲染客戶端軟件的通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)渲染任務(wù)的分解與分配，指揮和控 制渲染客戶端的任務(wù)執(zhí)行；存儲(chǔ)服務(wù)器至少存儲(chǔ)了用戶上傳的場(chǎng)景文件和貼圖文件、各渲染客戶端執(zhí)行渲染輸 出的圖片序列或視頻文件；局域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)至少部署了 3DS Max制作軟件、渲染客戶端軟件，由集群節(jié)點(diǎn)或普通PC節(jié) 點(diǎn)組成；邊緣的分布式包括廣域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；廣域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)至少部署了支持大文件傳輸?shù)牟寮秩究蛻舳塑浖?，由集群?jié)點(diǎn)或普通 PC節(jié)點(diǎn)組成。
2.應(yīng)用根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向廣域網(wǎng)的動(dòng)漫渲染任務(wù)分解實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)漫渲 染任務(wù)分解支持方法，其特征在于，包括以下步驟(1)用戶通過(guò)渲染門戶提交作業(yè)當(dāng)廣域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上部署了三維制作軟件時(shí)，根據(jù)調(diào)用部署在該節(jié)點(diǎn)上的渲染客戶端軟件 中的數(shù)據(jù)拆分腳本，將提交渲染任務(wù)單中指定起始幀和結(jié)束幀范圍內(nèi)的場(chǎng)景文件和貼圖集 從原始場(chǎng)景文件中進(jìn)行剝離，避免了整個(gè)原始場(chǎng)景文件和貼圖集的完整傳輸；如果沒(méi)有廣 域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上安裝3DS Max制作軟件，也允許通過(guò)B/S方式提交渲染作業(yè)，此時(shí)直接將包含場(chǎng) 景文件和貼圖集的壓縮包上傳至存儲(chǔ)服務(wù)器；然后，由調(diào)度服務(wù)器來(lái)完成后續(xù)的作業(yè)分解 與分配任務(wù)；(2)渲染調(diào)度服務(wù)器生成作業(yè)分解與分配方案局域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和廣域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)向調(diào)度服務(wù)器匯報(bào)該節(jié)點(diǎn)的性能信息，該信息至少包括CPU 主頻、CPU利用率、可用RAM大小、剩余硬盤空間、是否安裝有三維制作軟件及版本，調(diào)度服 務(wù)器根據(jù)作業(yè)的任務(wù)量和節(jié)點(diǎn)的性能評(píng)價(jià)形成作業(yè)的分解與分配方案——渲染子任務(wù)和 執(zhí)行渲染計(jì)算的客戶端節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)表；(3)渲染客戶端執(zhí)行渲染計(jì)算并將結(jié)果上傳至存儲(chǔ)服務(wù)器部署在調(diào)度服務(wù)器的服務(wù)器端程序向執(zhí)行渲染任務(wù)的各客戶端發(fā)送渲染子任務(wù)信息， 渲染客戶端收到該信息后，從存儲(chǔ)服務(wù)器上下載子任務(wù)所對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景文件和貼圖集的壓縮 包，進(jìn)行本機(jī)解壓縮，同時(shí)調(diào)用安裝在本機(jī)上的三維制作軟件渲染器，通過(guò)命令行方式執(zhí)行 渲染計(jì)算，按用戶規(guī)定的渲染參數(shù)要求完成作業(yè)的渲染，生成圖片序列或視頻文件；同時(shí)客 戶端軟件負(fù)責(zé)將渲染輸出結(jié)果上傳至存儲(chǔ)服務(wù)器；(4)Web服務(wù)器以B/S方式呈現(xiàn)用戶的作業(yè)狀態(tài)并提供下載當(dāng)渲染客戶端完成了用戶提交的某個(gè)渲染作業(yè)后，會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的作業(yè)信息表進(jìn) 行狀態(tài)更新，這樣當(dāng)用戶通過(guò)B/S方式查詢作業(yè)狀態(tài)時(shí)會(huì)顯示“已完成”，這樣用戶可以通 過(guò)門戶上顯示的鏈接實(shí)現(xiàn)文件的下載。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面向廣域網(wǎng)的動(dòng)漫渲染任務(wù)分解支持方法，其特征在于，包 括如下用于支持渲染任務(wù)分解的方法(1)基于可視域的場(chǎng)景文件和貼圖集拆分方法；(2) 節(jié)點(diǎn)性能評(píng)估方法和作業(yè)分配策略；C3)將計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的物體消隱方法應(yīng)用到場(chǎng)景文 件中物體的保留或剔除選擇過(guò)程中，將場(chǎng)景中不可見并不對(duì)場(chǎng)景產(chǎn)生陰影的物體剔除后將 剩下的物體保留成一個(gè)新的場(chǎng)景文件，同時(shí)將這些保留物體所用到的貼圖拷貝到目標(biāo)文件 夾。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面向廣域網(wǎng)的動(dòng)漫渲染任務(wù)分解支持方法，其特征在于，節(jié) 點(diǎn)性能評(píng)估方法和作業(yè)分配策略基于資源選擇公式和作業(yè)分配公式，具體如下(1)資源選擇公式在考慮CPU和RAM的情況下，計(jì)算公式如下其中E為評(píng)估值，C為CPU占用率，R為內(nèi)存占用率，CPURatio為CPU的主頻(以G Hz為單位)，RAMSize為RAM的大小(以GB為單位)，CPURatios為基準(zhǔn)的CPU主頻大小， RAMSizes為基準(zhǔn)的RAM大??；其中，當(dāng)節(jié)點(diǎn)為多核時(shí)，CPURatio = mX CPURatiOsingle，其中m為節(jié)點(diǎn)的CPU個(gè)數(shù)， CPURatiosingle為單核的主頻；如式①所示，當(dāng)CPU占用率或RAM占用率為1即100%時(shí)，認(rèn)為該節(jié)點(diǎn)不可用，評(píng)估值為 0，而當(dāng)CPU和RAM的可用率越高時(shí)，表明該節(jié)點(diǎn)具備了渲染計(jì)算的硬件條件，相應(yīng)地評(píng)估值 也就越高；(2)作業(yè)分配公式作業(yè)選擇與資源選擇的目的都是為了實(shí)現(xiàn)作業(yè)的優(yōu)化分配，以實(shí)現(xiàn)該調(diào)度算法在分布 式動(dòng)漫渲染系統(tǒng)中的優(yōu)越性，在此，以渲染場(chǎng)景文件的幀數(shù)為度量，提出了一種直接根據(jù)資 源評(píng)估值確定分配作業(yè)任務(wù)量的算法，公式如下
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面向廣域網(wǎng)的動(dòng)漫渲染任務(wù)分解支持方法，其特征在于，所 述的基于可視域的場(chǎng)景文件和貼圖集拆分方法包括下述步驟⑴讀取外部配置文件，獲取開始幀frameStart、結(jié)束幀frameEnd、拆分步 長(zhǎng)frameSt印、原始場(chǎng)景文件所在的目錄和文件名SourcePath、拆分后存放的路徑 ResultPath 參數(shù)；(2)獲取場(chǎng)景文件對(duì)應(yīng)的全部貼圖路徑，將環(huán)境貼圖添加到貼圖集中；(3)從開始幀為循環(huán)初始值，結(jié)束幀為終止值，拆分步長(zhǎng)為循環(huán)增量，對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行如 下操作(i)保留直接在視域內(nèi)的物體以及因遮擋關(guān)系對(duì)直接可見物體產(chǎn)生陰影的物體； ( )刪除場(chǎng)景中物體的不可見面；將需要保留的物體分為三類蒙皮物體、在光線追蹤情 況下對(duì)目標(biāo)物體產(chǎn)生陰影遮擋關(guān)系的源物體和網(wǎng)格；上述步驟(3)的具體步驟如下a)將所有當(dāng)前幀的可見靜態(tài)物體合并成一個(gè)網(wǎng)格；b)調(diào)用判斷蒙皮骨骼算法，找到當(dāng)前蒙皮修改器骨骼的父物體及所有子物體；c)根據(jù)a)步生成的可見網(wǎng)格，將靜止物體復(fù)制后合并，移除靜止物體的不可見面；d)調(diào)用判斷陰影遮擋算法，獲取對(duì)目標(biāo)物體產(chǎn)生陰影遮擋關(guān)系的源物體列表；e)將所有需要存儲(chǔ)的物體存儲(chǔ)下來(lái)，至少包括c)步生成的網(wǎng)格、b)步生成的骨骼對(duì) 象、d)步生成的有遮擋關(guān)系的物體、燈光源、攝像機(jī)和空間扭曲對(duì)象，收集貼圖、添加環(huán)境貼 圖，并將所有用到的貼圖復(fù)制到輸出路徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的面向廣域網(wǎng)的動(dòng)漫渲染任務(wù)分解支持方法，其特征在于，蒙 皮骨骼算法步驟如下(1)判斷當(dāng)前物體是否為靜態(tài)模型，如果是則不做處理，轉(zhuǎn)向結(jié)束；(2)判斷當(dāng)前物體是否為蒙皮物體，如果不是則不做處理，轉(zhuǎn)向結(jié)束；(3)從蒙皮修改器的關(guān)聯(lián)物體中找到一個(gè)骨骼；(4)找到這個(gè)骨骼的根父骨骼；(5)從這個(gè)根骨骼往下遞歸找到所有子骨骼。
全文摘要
面向廣域網(wǎng)的動(dòng)漫渲染任務(wù)分解支持方法及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域。本發(fā)明根據(jù)動(dòng)漫渲染任務(wù)的計(jì)算密集型特點(diǎn)和廣域網(wǎng)環(huán)境下傳輸速率受限于網(wǎng)絡(luò)瓶頸帶寬的特點(diǎn)，包括基于可視域的場(chǎng)景文件和貼圖集拆分方法、節(jié)點(diǎn)性能評(píng)估方法和作業(yè)分配策略，以及上述方法的集成和過(guò)程控制。在分解用戶的渲染任務(wù)時(shí)，使用本發(fā)明所涉及的場(chǎng)景數(shù)據(jù)和貼圖集的拆分方法，根據(jù)當(dāng)前場(chǎng)景攝像機(jī)可見和不可見物體及貼圖的分析來(lái)優(yōu)化場(chǎng)景，以達(dá)到減小最終渲染文件的目的。精簡(jiǎn)后的模型場(chǎng)景可以有效減少網(wǎng)絡(luò)中的傳輸數(shù)據(jù)量，實(shí)現(xiàn)了場(chǎng)景文件和計(jì)算量的對(duì)等拆分，有利于渲染作業(yè)的細(xì)粒度分發(fā)和執(zhí)行。本發(fā)明充分發(fā)揮各渲染客戶端的計(jì)算效率，具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性。
文檔編號(hào)G06T13/20GK102088472SQ20101054375
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者曹軼臻, 李櫻, 洪志國(guó), 王永濱, 王 琦 申請(qǐng)人:中國(guó)傳媒大學(xué)