CN103023959A - 一种分布渲染系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是针对CG渲染中的一种分布渲染系统及方法，该系统包括包含云端渲染系统和终端渲染系统。所述方法包括如下步骤：用户将自己的渲染模型做建模和打灯光操作，调整好灯光的漫反射、折射以及材质的颜色和曝光率等参数之后通过互联网上传到云端；由管理节点判断是否有空闲机；通过管理节点的接口，让客户下载储存在存储节点中的光子文件；最终的出图渲染可以使用光子文件进行渲染加速并选择在云端或终端渲染。本发明使得用户在对模型做初步规划后即可上传渲染光子，上传、渲染以及下载的过程中用户都可以继续对上传后的模型进行进一步的修改，本发明方法能很好地对减轻对互联网的传输的压力并进行网络的延迟掩盖。
Description
技术领域
本发明属于CG领域，是针对CG渲染中一种基于GPU分布渲染工作方法的研究，具体为一种分布渲染系统及方法。
背景技术
随着GPU性能的逐渐强大和渲染软件对于GPU支持程度的提高，传统的基于WEB的云端渲染因其不具备实时性和大量时间浪费在文件传输上以及仍在使用纯CPU渲染方式等问题已经不在是快速渲染的最佳选择，本专利提供以GPU硬件加速为基础，VrayRT为渲染方式，采用云端+终端的渲染格局，在解决云端并行渲染光子文件不稳定问题的前提下进行的一种快速实时的渲染方法。
传统的基于WEB的云端渲染具有以下主要问题：
1.仍然采用CPU为渲染计算核心的渲染方式。
2.为了将渲染任务放到云端上，需要耗费较多时间在网络传输上。
3.客户如果对云端渲染的结果不满意，得对模型进行修改并重新上传到云端进行渲染，如果不使用此方法将会耗费大量的时间在本机终端的渲染上，如果上传则会重复2中所提到的网络传输时间消耗。
发明内容
本发明针对上述提到的问题，采用云端+终端的渲染格局提出了一种分布渲染系统及方法，有效的解决了上述问题。
一种分布渲染系统，包括云端渲染系统和终端渲染系统，其中云端渲染系统负责将用户提交的任务在使用带有GPU的服务器组成的集群节点簇的云端采用并行的方式渲染成光子文件；终端渲染系统负责接收云端渲染系统渲染出的光子文件，与此同时可以对初始场景模型做进一步的修改，修改的内容包括模型材质的种类和颜色，即可以任意替换模型材质的种类和颜色，修改好后结合光子文件进行最终的出图渲染。
云端渲染系统由一组集群管理节点、一组InfiniBand交换机节点、一套集群存储节点以及一组集群工作节点组成；终端渲染系统则由PC机或工作站构成；其中集群管理节点由一组管理节点组成，负责管理用户的任务执行并提供用户下载接口；InfiniBand交换机节点由一组InfiniBand交换机构成，负责集群管理节点、集群存储节点以及集群工作节点之间的交互，保证该装置内部的通信顺畅；集群存储节点负责存储客户的渲染任务和渲染结果；集群工作节点负责接收集群管理节点的任务指令并接收集群存储节点的任务信息进行渲染任务的计算与处理并将结果放回集群存储节点。
一种分布渲染系统的渲染方法包括如下步骤：
步骤一：用户将自己的渲染模型做建模和打灯光操作，调整好灯光的漫反射、折射以及材质的颜色和曝光率等参数之后通过互联网上传到云端；与此同时，用户可以继续修改自己的模型，看是否是针对自己模型的材质做操作，如果是，则可以等待之前提交到云端渲染系统中任务渲染结果；如果否，则需要将自己的模型重新上传到云端进行渲染；
步骤二：之前上传到云端进行渲染的任务会首先由集群管理节点判断是否有空闲机，如果否，则提示进入等待状态；如果是，将会进行并行渲染，将渲染出的光子文件放入集群存储节点；
步骤三：通过集群管理节点的接口，让客户下载储存在集群存储节点中的光子文件；当客户下载云端渲染出的光子文件，即可结合自己在本机上修改的模型进行最终的出图渲染；
步骤四：最终的出图渲染可以选择在云端或终端渲染，如果选择云端渲染则可以将用户修改好的模型上传结合光子文件渲染出图；选择终端渲染出图，则可以结合下载下的光子文件在终端渲染出图。
本发明使得用户在对模型做初步规划后即可上传渲染光子，上传、渲染以及下载的过程中用户都可以继续对上传后的模型进行进一步的修改，该发明通过在云端渲染光子文件的方法极大的减少了网络传输量，在这种情况下只需要上传该模型保存成的.max文件而不需要上传大量的材质，一般情况一个完整的模型文件材质所占的比率超过该完整模型文件总大小的一半。
附图说明
图1为分布渲染系统结构图；
图2为云端渲染系统结构图；
图3为分布渲染系统工作示意图。
具体实施过程
如图1所示，该装置由云端渲染系统1和终端渲染系统2组成。其中云端系统1负责将用户提交的任务在云端用大规模的节点采用并行的方式渲染成光子文件的作用；终端渲染系统2负责接收云端渲染系统1渲染出的光子文件，在此基础上做进一步的修改，并结合光子文件进行最终的出图渲染，这个最终的渲染出图过程既可以放在云端进行也可以放在终端进行。
如图2所示，该装置由集群管理节点101、InfiniBand交换机节点102、集群存储节点103以及集群工作节点104组成。其中集群管理节点101由一组管理节点组成，负责管理用户的任务执行并提供用户下载接口；InfiniBand交换机节点102由一组InfiniBand交换机构成，负责集群管理节点101、集群存储节点103以及集群工作节点104之间的交互，保证该装置内部的通信顺畅；集群存储节点3负责存储客户的渲染任务和渲染结果；集群工作节点104负责接收集群管理节点1的任务指令并接收集群存储节点103的任务信息进行渲染任务的计算与处理并将结果放回集群存储节点103。
如图3所示，结合图1、图2，该分布渲染系统工作过程如下：
（1）用户将自己的渲染模型做建模和打灯光操作，调整好灯光的漫反射、折射以及材质的颜色和曝光率等参数，完成这部分的工作之后便可通过互联网上传到云端。与此同时，用户可以继续修改自己的模型，看是否是针对自己模型的材质做操作。
（2）如果是，则可以等待之前提交到云端渲染系统1中任务渲染结果；如果否，则需要将自己的模型重新上传到云端进行渲染。
（3）之前上传到云端进行渲染的任务会首先由管理节点判断是否有空闲机，如果否，则提示进入等待状态。
（4）针对（3）中是的情况，将会进行并行渲染，将渲染出的光子文件放入存储。
（5）通过集群管理节点的接口，让客户下载储存在存储中的光子文件。
（6）当客户下载云端渲染出的光子文件，即可结合自己在本机上修改的模型进行最终的出图渲染。
（7）最终的出图渲染可以选择在云端或终端渲染，如果选择云端渲染则可以将用户修改好的模型上传结合光子文件渲染出图。
（8）针对（7）中选择终端渲染出图，则可以结合下载下的光子文件在终端渲染出图。
Claims (3)
1.一种分布渲染系统，其特征在于包括云端渲染系统和终端渲染系统，其中云端渲染系统负责将用户提交的场景模型任务在使用带有GPU的服务器组成的集群节点簇的云端采用并行的方式渲染成光子文件；终端渲染系统负责接收云端渲染系统渲染出的光子文件，与此同时可以对初始场景模型做进一步的修改，修改的内容包括模型的材质种类和颜色，即可以任意替换模型材质的种类和颜色，修改好后结合光子文件进行最终的出图渲染。
2.根据权利要求1所述的一种分布渲染系统，其特征在于所述云端渲染系统由一组集群管理节点、一组InfiniBand交换机节点、一套集群存储节点以及一组集群工作节点组成；终端渲染系统则由配有GPU的PDA或PC机构成；其中集群管理节点由一组管理节点组成，负责管理用户的任务执行并提供用户下载接口；InfiniBand交换机节点由一组InfiniBand交换机构成，负责集群管理节点、集群存储节点以及集群工作节点之间的交互，保证该装置内部的通信顺畅；集群存储节点负责存储客户的渲染任务和渲染结果；集群工作节点负责接收集群管理节点的任务指令并接收集群存储节点的任务信息进行渲染任务的计算与处理并将结果放回集群存储节点。
3.一种如权利要求1所述的一种分布渲染系统的渲染方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：用户将自己的渲染模型做建模和打灯光操作，调整好灯光的漫反射、折射以及材质的颜色和曝光率等参数之后通过互联网上传到云端；与此同时，用户可以继续修改自己的模型，看是否是针对自己模型的材质做操作，如果是，则可以等待之前提交到云端渲染系统中任务渲染结果；如果否，则需要将自己的模型重新上传到云端进行渲染；
步骤二：之前上传到云端进行渲染的任务会首先由集群管理节点判断是否有空闲机，如果否，则提示进入等待状态；如果是，将会进行并行渲染，将渲染出的光子文件放入集群存储节点；
步骤三：通过集群管理节点的接口，让客户下载储存在集群存储节点中的光子文件；当客户下载云端渲染出的光子文件，即可结合自己在本机上修改的模型进行最终的出图渲染；
步骤四：最终的出图渲染可以选择在云端或终端渲染，如果选择云端渲染则可以将用户修改好的模型上传，并结合光子文件渲染出图；选择终端渲染出图，则可以结合下载的光子文件在终端渲染出图。
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