CN103095828B - 基于云渲染的Web3D同步会议系统及实现同步的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于云渲染的Web3D同步会议系统及实现同步的方法，包括文件传输模块、服务器渲染模块、显示模块、交互模块、同步模块、会议管理模块以及多媒体沟通模块，系统采用云渲染技术，通过浏览器直接流畅地同步浏览操控各种大型或者超大型的三维模型，而不用安装任何插件；能够支持多人异地移动跨平台（如手机端、PC端）同步浏览操控模型，实现协同工作；由于客户端只能获取渲染后的图片，无法得到模型数据，用户的数据安全得到了很好的保障；解决了传统多人网络会议由于传输图形图像数据量大造成的交流困难。

Description

基于云渲染的Web3D同步会议系统及实现同步的方法

技术领域

本发明涉及一种通讯会议系统，特别涉及一种基于云渲染的Web3D同步会议系统及实现同步的方法。

背景技术

现有的web3D系统有多种实现方式，例如申请号为CN2010188278.8的中国专利申请公开了一种可编辑的网页三维几何造型渲染方法，属于计算机图形处理技术领域。本发明在使用基于场景树的渲染引擎，解析数据交换协议实现web3D的基础上，通过解析图形节点中的几何造型，使用渲染引擎几何造型工场生成几何造型对象，通过插件扩展JavaScript底层API接口实现可编辑的三维几何造型渲染。该申请采用的是本地渲染的方式，需要使用插件，同时并未阐述云渲染技术，很难实现多用户并发同步访问。

申请号为CN201010293205.5中国专利申请公开了一种3D模型的浏览实现方法、系统和服务器。该方法包括：服务器接收来自终端的页面访问请求，从请求访问的页面中解析3D模型文件；服务器根据所述终端的性能确定3D模型的精度；服务器获得与精度对应的简化3D模型；服务器将简化3D模型的参数发送给终端以便终端绘制3D模型。该申请只是利用服务器进行模型简化，而并未利用服务器进行渲染，仍然是采用客户端进行简化模型的渲染，将导致模型的信息大量丢失，并且简化的过程并不是客户指定的过程，并不能满足客户的需求，终端绘制3D模型必然影响本地浏览性能，同时如果是多个用户并发访问，则由于各个终端的性能不同而导致不同的用户看到不同的结果。

申请号为CN201110256005.7中国专利申请公开了一种基于Web3D的超大场景实施渲染装置和方法。包括数据传输部分和数据渲染部分，数据传输部分包括结构转换装置，序列化装置，服务端线程管理装置，数据渲染部分包括客户端数据加载装置，动态显示管理装置。该发明并未改变客户端渲染的本质，同时提供的都是设定好的场景，无法按照用户意愿随时渲染用户自己的模型，只是利用服务器进行数据管理和分配。对客户端的要求也比较高，无法在移动设备上和配置较低的终端上实现大型模型和超大型模型的流畅浏览和操控。

Sketchfab(http://sketchfab.com/)/sunglass(https://www.sunglass.io/)等公司采用了WebGL的方式进行web3D渲染，利用支持html5的浏览器安装插件打开三维模型进行浏览。他们的技术依赖本地渲染，而非本专利所述的服务器端渲染；他们要求浏览器必须支持HTML5的最新浏览器，使用浏览器打开模型之前需要安装插件，在使用浏览器打开模型之前要下载模型至本地，因为其支持模型大小取决于客户端硬件性能和浏览器对WebGL的实现质量，由于本机硬件的限制，极难在web上打开大型及超大型模型，不可能在移动客户端上浏览大型及超大型模型，即便是在性能较好的个人电脑上，每次下载都需要等待很长时间，尤其是针对大于100M的大型模型，将几乎不可用。同时很难实现多用户并发访问。由于用户能够直接获取模型，所以用户模型数据安全性很低，很难实现多用户同步并发访问。

现有的Web3D技术日趋成熟，在电子商务、游戏、工程、教育、医学、地理信息等领域应用前景广阔。但在实际应用中，基于B/S模式（即浏览器和服务端架构）的Web3D应用发展存在两个致命性的因素，即网络带宽和用户客户端的实时渲染速度。用户要访问、使用一个web3D应用程序，客户端程序需要调用本地操作系统的底层图形接口完成三维图形渲染，如果每次使用都需要等待几分钟甚至十几分钟以上的时间来等待通过网络将三维数据从服务器端下载到本地，并在验证完数据完整性之后开始渲染，那么这个应用程序是是无法满足实际需求的。

目前在建筑、汽车、飞机、轮船等设备的设计、制造、施工中，普遍已使用到3D技术，设计师可以在屏幕上随时变更设计方案和快速验证，但如果要进行多部门的协作就不是那么容易—因为跨国公司的设计部门往往分布在许多国家和地区，要让他们一起协作，最好的办法就是将设计人员派驻到某地；但假如需要多部门的全方位密切合作，问题就随之出现。

而现有的多方协作图形图像同步会议系统也有各种不同方式，例如申请号为CN200780001804.1的中国专利申请实现由一端进行获取三维场景，通过网络实现远程显示，类似于在家里安装摄像头，然后在办公室查看家里的状况。该申请针对的是远程探测器或者3D图像，并未涉及模型同步，而且传输数据量非常大，对网络和硬件的要求较高。

申请号为CN200510086338.4的中国专利申请实现了协同设计交流中的模型和操作同步方法，基于同一模型进行操作，所有客户端的操作最后在同一个模型上体现，这样的数据整合传输次数多，数据量巨大,无法实现基于浏览器查看操作模型，同时也不可能实现在各种移动智能终端（智能手机、Pad等）上同步。

申请号为CN200410037325.3的中国专利申请基于命令/参数机制的协同，实现将不同设计师设计的零部件进行集中装配并进行交流的方法，只是蚕蛹了新标准化的虚拟现实建模语言作为模型的表述语言，虽然部分减少了网络的传输量，实现各交流主体之间的通讯，但是进行同样是在一个共享的装配空间共享全部的信息，需要传递信息内容不变，而且同样需要下载模型到本地，必须要利用本地进行渲染，然后和服务器进行交互，很难实现Web3D,也很难实现移动智能终端上同步浏览操控大型及超大型三维模型。

上述现有的远程会议系统均没有涉及跨平台的远程会议，特别是当手机端与会者通过现有的远程会议系统实现交流，基本不可能完成大型和超大型模型的同步沟通，就会因为数据传输量过大而无法正常使用。当前，各种移动终端迅速普及，基于跨平台的专业技术交流尤其是是基于图形图像的交流需求迫在眉睫，同时需要参与人员能够随时随地的进行沟通，并且能够进行批注、编辑等各种操作，然而传统会议模式的图形图像数据量大，而且需要下载模型至本地，依赖本地渲染进行显示，造成交流困难以致无法实现。

发明内容

本发明是针对利用浏览器或各种移动终端不可能完成大型和超大型模型的同步沟通的问题，提出了一种基于云渲染的Web3D同步会议系统及实现同步的方法，利用云渲染技术实现通过网页同步浏览操控三维模型，实现可以无插件无限制的同步浏览操控大型和超大型模型，解决会议由于图像数据量大造成的交流困难。

本发明的技术方案为：一种基于云渲染的Web3D同步会议系统，包括文件传输模块、服务器渲染模块、显示模块、交互模块、同步模块、会议管理模块以及多媒体沟通模块，其中

所述文件传输模块，供用户上传模型至服务器；

所述服务器渲染模块，在服务器端根据模型状态对模型进行图像渲染，并将渲染的结果以图片的形式发送给显示模块；

所述显示模块，接收显示服务器渲染模块送来的渲染结果和本地用户自定义显示内容；

所述交互模块，完成用户与系统的交互操作；

所述同步模块，操控各个终端的模型状态同步；

所述会议管理模块，对与会人员、会议文件、会议权限会议各方面进行管理；

所述多媒体沟通模块，协调多个与会者之间的视频、语音和文字的沟通交流。

所述文件传输模块上传模型包括三维模型、二维图纸、二维图片、文字、动画、视频、图形图像。

所述文件传输模块可以采用网页上传或上传工具进行上传；在极简单的系统中，可采用电脑系统本身的文件传输功能实现文件传输。

所述服务器渲染模块包括模型状态获取单元、组织分配单元、计算单元和结果输出单元，其中

所述模型状态获取单元，获取模型实时状态；

所述组织分配单元，将渲染任务组织分配给GPU/CPU、虚拟GPU/CPU或GPU/CPU集群；

所述计算单元，数据处理完成对模型渲染任务；

所述结果输出单元，将渲染结果输出。

所述模型状态获取单元获取模型实时状态送组织分配单元进行分配任务，GPU接收任务在计算单元按照模型状态进行渲染获得位图，CPU接收任务在计算单元获取瞬间状态的静止图片，结果输出单元将连续的静止图形图像的渲染结果按照先后顺序发送至显示模块显示，以产生动态浏览操控的结果。所述组织分配单元能够同时支持多用户同时并发访问。

所述显示模块包括服务器渲染结果显示单元和非服务器渲染结果显示单元，所述服务器渲染结果显示单元，将服务器渲染结果解压并显示；所述非服务器渲染结果显示单元，将本地用户需求及渲染结果进行显示。所述显示模块显示内容包括三维模型、二维图纸、二维图片、文字、动画、视频、图形图像。

所述交互模块包括菜单交互单元和图形操作交互单元，所述菜单交互单元，通过菜单或者按钮的方式发出指令，通过指令来决定交互内容；所述图形操作交互单元，在图形区域对模型的操作实现交互。

所述交互模块交互操作包括：选择、取消选择、隐藏、取消隐藏、切割、取消切割、移动、旋转、缩放、播放、附着在模型上的文本输入、文本编辑、文本删除、附着在模型上的符号输入、符号编辑、符号删除、附着在模型上的标记输入、标记编辑、标记删除、图形绘制、图形编辑、图形删除、亮度调节、透明度调节、光影效果调节、投影方式调节、清晰度调节、渲染方式调节、模型颜色更换、布局调整、视图切换、干涉检查。

所述会议管理模块包括文件管理单元、与会人员管理单元、权限管理单元、会议进程管理单元，所述文件管理单元对会议中使用的文件进行管理；所述与会人员管理单元对会议中与会人进行管理；所述权限管理单元对会议中与会人的操控权限进行管理；所述会议进程管理单元对会议开始、结束进程进行管理。

所述多媒体沟通模块包括文本沟通单元、音频沟通单元和视频沟通单元。

一种基于云渲染的Web3D同步会议系统实现同步的方法，包括基于云渲染的Web3D同步会议系统，包括如下具体步骤：

1）创建一个房间（room）；

2）与会人进入此房间；

3）任何与会人将需要同步分享的模型上传至服务器；

4）上传成功后，与会人激活模型；

5）所有与会人均可以对模型进行操控或者添加标记；

6）系统随时记录并更新与会人列表，每个终端对模型的交互都被发送至模型状态池，各模型状态按照时间的先后顺序排列，服务器对模型状态进行渲染，将渲染结果发送至渲染结果池，每个用户都获得该房间中根据所有与会人的模型状态渲染的全部的渲染结果，则所有与会人看到的画面一致，而且是所有与会人的操控结果；

7）当由于网络原因或者终端数量庞大并且各终端无序无节制操作，造成消息堵塞时，按照时间先后顺序对消息进行排队，时间更早的消息更早的被接受，系统自动按照接受的消息进行画面更新；

8）设定一个时间差t，每个终端成功获取某个状态时给服务器一个反馈，当本机接收该渲染结果的时间与最早接收该状态的时间大于t，则自动放弃该模型状态的渲染结果，自动获取下一个模型状态的渲染结果；

9）当会议进行过程中有新用户加入的时候，系统自动从服务器获取当前新的渲染结果，同时向服务器发送自己的模型状态；

10）最后实现所有与会人的画面及时同步一致。

本发明的有益效果在于：本发明基于云渲染的Web3D同步会议系统及实现同步的方法，采用云渲染技术，通过浏览器直接流畅的同步浏览操控各种大型或者超大型的三维模型（>100MB），而不用安装任何插件；能够支持各种移动智能终端同步查看模型；能够支持异地移动跨平台（如手机端、PC端）同步浏览操控模型，实现协同工作；由于客户端只能获取渲染后的图片，无法得到模型数据，用户的数据安全得到了很好的保障。

附图说明

图1为本发明基于云渲染的Web3D同步会议系统结构框图；

图2为本发明基于云渲染的Web3D同步会议系统运行流程图；

图3为本发明基于云渲染的Web3D同步会议系统实现机制示意图。

具体实施方式

如图1所示基于云渲染的Web3D同步会议系统结构框图，系统包括：文件传输模块10、服务器渲染模块11、显示模块12、交互模块13、同步模块14、会议管理模块15以及多媒体沟通模块16。

文件传输模块10供用户上传模型至服务器。模型的内容，包括但不限于三维模型、二维图纸、二维图片、文字、动画、和/或视频、及其他图形图像。

文件传输模块可以采用网页上传，也可以采用各种上传工具进行上传。在极简单的系统中，可以利用系统（如Linux或windows）本身的文件传输功能实现文件传输模块10的功能。

服务器渲染模块11负责在服务器端根据模型状态利用GPU（显卡）对模型进行渲染，CPU获取相应的图片，将渲染的结果以图片的形式发送给前端显示模块。服务器渲染是对某个时间点的模型状态进行渲染，将渲染的结果以图片的呈现，连续的时间点渲染的结果连续的以图片的形式呈现，实现对模型的实时渲染和动态交互。服务器渲染模块11可以采用多种组织方式。当计算量需求呈曲线变化，在某些特定时间段突然出现较大峰值时，可以采用虚拟GPU技术进行合理组织分配计算任务，当长期持续有较高增长的计算量需求时，可以采用GPU集群的方式进行合理组织分配计算任务。

服务器渲染模块11包括模型状态获取单元110、组织分配单元111、计算单元112和结果输出单元113。

模型状态获取单元110连续的从不同的终端获取模型状态，并将模型状态的时间点对比服务器时间，按照时间先后顺序进行排队，时间早的模型状态置于模型状态池的上端，时间晚的模型状态置于模型状态池的下端。

组织分配单元111组织将模型状态池中的模型状态按照时间先后的顺序作为渲染任务合理分配给多个GPU/CPU，排在模型状态池上端的任务先分配计算，排在模型状态池下端的任务后分配计算，同时根据服务器端计算单元112采用的组织方式进行合理分配。例如，如果采用虚拟GPU/CPU的方式，当计算量小的时候，将按照小的计算量进行GPU虚拟，让多余的计算能力进行保留储备，当突然出现计算量峰值时，迅速利用闲置的计算能力进行计算以满足计算需求，而不是无论多少计算量需求就使用全部的GPU计算能力进行计算，以致于当新的计算需求出现的时候无法应对，避免了计算能力的浪费，达到有效管理和利用有限计算能力的效果；如果采用GPU/CPU集群的方式，当计算需求量持续增长时，现有的所有计算能力全部利用上都无法应对，则需要硬件上扩展GPU的个数或者计算机的台数，已达到扩展服务器整体计算能力，利用GPU/CPU集群管理，对多个GPU/CPU的计算能力进行集中管理，将不同的计算任务进行合理分配，计算量大的任务分配给计算能力较强的GPU/CPU或者分配给几个计算能力较弱的GPU/CPU，以达到有效的管理利用计算能力并合理扩展计算能力的效果。

计算单元112完成渲染任务。渲染机制为GPU根据模型状态进行实施渲染，CPU生成相应的图片，进行图片压缩后，将相应的结果输送至渲染结果池。接到模型状态后，对比上一状态，相同内容部分予以继承，不同的部分重新渲染，以减少计算量。服务器渲染利用现代显卡（GPU）的特点，针对大数据量的场景图（SceneGraph），采用相应的渲染机制（例如传统的单树结构或者一种可被高效解析和渲染的双树结构，在双树结构中：一棵树表示传统场景图中的节点树，用于选择、隐藏、显示、添加和删除几何节点。另一棵树是将传统节点树中的节点，按材质和坐标变换分类合并成数量更少但几何数据更多的大节点，专门用于渲染，对于材质相对较少的大场景，可大大减少渲染过程中CPU和GPU之间的通信次数，从而极大的提高渲染速度。同时，为了节约空间，两棵树的几何节点被设计为共享同一份几何数据的形式，并将其持久化到文件中，大大减少了每次打开文件时用于解析、构建场景图的时间，也不会因为增加一棵树而明显增大文件大小），对模型进行渲染。

结果输出单元113输出渲染结果。将计算的结果发送到渲染结果池，每个模型状态的渲染结果都附带来源信息，渲染结果按照获取模型状态时间的先后顺序进行排列，获取模型时间状态早的渲染结果置于渲染结果池的上端，获取模型时间晚的渲染结果置于渲染结果池的下端。

服务器渲染模块11采用的是GPU按照模型状态进行渲染获得位图，CPU获取瞬间状态的静止图片，将连续的静止图形图像的渲染结果按照先后顺序发送至显示模块12进行显示，以产生动态浏览操控的结果。能够同时支持多用户同时并发访问。模型浏览操控的对本地显卡无特殊要求，云端完成渲染。即利用较低配置的客户端一样可以高速流畅的同步浏览服务器上的大型和超大型模型。支持模型大小取决于服务器硬件性能，与客户端和浏览器无关。

显示模块12用于前端显示渲染结果和用户自定义显示内容。既可以显示服务器对模型的渲染结果，也可以显示本地其他需求渲染结果。

显示模块12包括服务器渲染结果显示单元120和非服务器渲染结果显示单元121。

在服务器渲染结果显示单元120中，显示来自服务器渲染结果池中的内容，显示是按照发出的模型状态顺序逐帧显示，如果中间有模型状态渲染失败或者获取模型状态失败，则直接跳过，自动获取下一个模型状态的渲染结果。服务器渲染结果显示单元120显示的内容主要体现在对模型（或其他文件）的操作以及控制上。服务器渲染结果显示单元120中显示的内容为图片，但是连续显示的结果对用户来说，即用户直观看到的内容，包括但不限于三维模型、二维图纸、二维图片、文字、动画、和/或视频、及其他图形图像。

在非服务器渲染结果显示单元121中，显示本地需求渲染结果，所有非服务器渲染结果的显示都应该在非服务器渲染结果显示单元121中完成。该单元的显示结果应该来自本地GPU/CPU，例如独立加入的水印、广告、本地标记（图形标记或者文本标记，本地标记是指未附着在模型而是添加在屏幕上的标记，当模型静止时添加标记，当对模型进行旋转或者其他操作时，该标记被删除或者被储存在特定的场景中）、本地注释、截图等等。

交互模块13完成用户与系统的交互。按照交互对象分类，分为与模型的交互和与其他交互；按照交互的区域分类，分为菜单交互和图形区域交互。交互的方式包括：鼠标、手势、摄像、语音等等。交互的内容包括：选择、取消选择、隐藏、取消隐藏、切割、取消切割、移动、旋转、缩放、播放、附着在模型上的文本输入、文本编辑、文本删除、附着在模型上的符号输入、符号编辑、符号删除、附着在模型上的标记输入、标记编辑、标记删除、图形绘制、图形编辑、图形删除、亮度调节、透明度调节、光影效果调节、投影方式调节（如：平行投影、透视投影）、清晰度调节、渲染方式调节（如：线框模型、实色模型等等）、模型颜色更换、布局调整、视图切换、干涉检查等等交互操作控制。

交互模块13包括菜单交互单元130和图形操作交互单元131。菜单交互单元130是指通过菜单或者按钮的方式发出指令，通过指令来决定交互内容。菜单交互包括选择菜单栏的命令（例如点击、输入等等），还包括点击菜单栏后的下拉菜单或者新弹出的对话框，以及在对话框中的交互（例如点击、勾选、输入、选择等等）；图形操作交互单元131是指在图形区域对模型的操作，所有的操作必然引起图形区域内容发生改变，例如：指定用户坐标系并旋转模型，则体现在图形区域的变化是：用户坐标系位置随着指定位置的变化而发生改变，模型随着旋转操作的变化而进行相应的旋转响应。

同步模块14用于保证各个终端的模型状态同步。当用户进行同步分享模型之后，所有与会人对模型均有操控权，同时，大家均能够看到相同的操控结果，而无论这个操控的结果是自己发出的指令还是其他用户发出的指令的结果。实现会议中模型同步，（1）首先，需要创建一个房间（room）；（2）与会人进入此房间；（3）任何与会人均可将需要同步分享的模型上传至服务器；（4）上传成功后，与会人激活某个模型；（5）所有与会人均可以对模型进行操控或者添加标记等等；（6）系统随时记录并更新与会人列表，每个终端对模型的交互都被发送至模型状态池，各模型状态按照时间的先后顺序排列，服务器对模型状态进行渲染，将渲染结果发送至渲染结果池，每个用户都获得该房间中根据所有与会人的模型状态渲染的全部的渲染结果，则所有与会人看到的画面一致，而且是所有与会人的操控结果；（7）当由于网络原因或者终端数量庞大并且各终端无序无节制操作，造成消息堵塞时，按照时间先后顺序对消息进行排队，时间更早的消息更早的被接受，系统自动按照接受的消息进行画面更新；（8）设定一个时间差t，例如1秒，每个终端成功获取某个状态时给服务器一个反馈，当本机接收该渲染结果的时间与最早接收该状态的时间大于t，则自动放弃该模型状态的渲染结果，自动获取下一个模型状态的渲染结果；（9）当会议进行过程中有新用户加入的时候，系统自动从服务器获取当前新的渲染结果，同时向服务器发送自己的模型状态；（10）最后实现所有与会人的画面及时同步一致。

在本实施例中，同步控制的机制包括了方便扩展应用内容的XMPP协议、保证通讯安全的采用SSL的加密连接；在模型交互同步时，提供视频、文本和语音多种通讯沟通手段，保证会议的交流畅通；发送模型的状态信息和渲染结果图片，而且非模型本身，屏幕或图片共享，极大减小对带宽的占用，画面显示模块自身对模型状态信息进行序列化和反序列化，保证了状态的完全绝对同步；实时不间断且忠于当前模型状态发送消息和渲染结果图片的获取，保证了会议同步的实时性和准确性；多线程处理模型同步，发送/接收消息处理，保证了交互的流程性和用户体验。

在本实施例中，在同步协同操作模型的同时，用户还可以通过p2p的视频、语音和文本消息多种方式进行沟通。采用XML文件段作为传输数据的基础方式，也就是采用XMPP协议，便于扩展协作同步的命令和内容。传输的模型/文档状态信息（XML文件段，也就是命令和参数的组合），极大降低了传输的数据量，可以在网络带宽不高甚至较低的情况下正常工作。与此同时，充分发挥了各客户端自有计算能力，降低了服务器的负担。本实施例不需要设置或指定会议的控制者，就实现了近似面对面交流一样的自然地会议同步的用户体验。本申请可以同步2D/3D模型，文档，还可以在模型的上同步对模型的操作，比如剖切，演示笔效果（红点）。

会议管理模块15实现对与会人员、文件及其他方面进行管理。会议管理模块15实现会议内容和权限的管理，包括与会人管理、会议开启、会议结束、文件管理、权限管理、其他管理等内容。会议管理模块15进一步分为文件管理单元150、与会人员管理单元151、权限管理单元152、会议进程管理单元153。

文件管理单元150负责管理用户上传至服务器的各种文件。文件的内容，包括但不限于三维模型、二维图纸、二维图片、文字、动画、和/或视频、及其他图形图像；文件管理方式有多种，例如删除、覆盖、重命名等等。与会人员管理单元151对参加会议的与会人员进行管理。权限管理单元152对会议模型的操控权限进行设定和管理，任何与会人员任何时候都可以对会议模型进行操控，而不必进行权利申请和角色转换，也可以设定一个特定的角色（例如主讲人）才能对模型进行操控，当与会人员需要进行操控时，可以进行角色转换来实现权限移交。会议进程管理单元153对包括会议开启和会议结束的会议进行控制。

在极简系统中，可以利用可以利用系统（如Linux或windows）本身的文件管理功能实现文件管理模块15的功能。

多媒体沟通模块16实现多个与会者之间的视频、语音和文字的沟通交流。包括文本沟通单元160、音频沟通单元161和视频沟通单元162。

本发明中，当一个人对本地三维模型或者二维图纸进行操作的时候，与会的人能看到同样的画面和操作的过程，例如能够同步进行标记、旋转、缩放、漫游、剖切等各种操作。同时，该同步机制可以结合语音、文字进行交流，可以进行语音操控所有的操作，例如语音操控模型旋转缩放等，可以和裸眼3D技术结合。

本发明系统的运行流程如图2所示，用户创建房间之后，邀请其他与会人进入该房间，所有与会人均可以上传模型至服务器，载入需要同步的模型后，对该模型进行操控，其他与会人能同步浏览操控该模型，如果需要更换其他模型，如果模型已经上传，则直接激活即可，如果未上传，则上传激活即可。在进行模型同步的同时，可以进行文本沟通、视频沟通、音频沟通。由会议管理模块进行与会人管理（例如踢人、再邀请）、文件及其他管理（如选择、上传其他文件）、权限设置等，最后退出会议，会议结束。

本发明的发明点主要在于：1.实现技术为云渲染（或服务器渲染）2.浏览器浏览三维模型时不需要安装插件；3.使用浏览器浏览三维模型时不需要下载模型；4.支持模型大小与客户端和浏览器无关，主要取决于服务器性能；5.渲染帧率主要取决于网速及服务器性能，不取决于客户端的硬件性能；6.客户端只能获取渲染后的图片，而不会缓存在客户端；7.图形图像同步，操作、编辑结果同步（图形图像的不同操作状态同步）；8.能够多方同时加入会议；9.所有与会人都能够随时对三维模型及二维图像文档等进行操作；10.能够跨平台跨系统进行会议，例如各种移动智能终端：iPhone/iPad/AndriodPhone/AndroidPad/Mac/PC等平台；11.精准的会议内容传输：指共享软件客户端内的图形图像，不显示客户端之外的任何信息；12.用户隐私保护。不会在会议中泄露任何与会议无关的其他信息，同时，也不会泄露用户设计作品的详细信息；13.能够同时配合语音和文字进行会议沟通；14.能够在随时切换同一项目中的不同模型，同一模型中的不同视图；15.所有对模型、图形图像的操作都可以保存；16.语音识别技术：与会人可以用语音控制模型的状态，例如以z轴旋转90度等；17.与裸眼3D技术想结合，通过与硬件的结合，能够裸眼看到类似真实的3D立体出屏影像。

系统所渲染显示的三维模型，包括但不限于通过计算机辅助绘制的三维模型、通过扫描设备获取的三维模型、通过摄像设备摄像或摄像加后期编辑获取的三维模型、通过照相设备照相或照相加后期编辑合成获取的三维模型。

系统数据安全性很高，客户端只能获取渲染后的图片，无法得到模型数据。系统最大并发渲染请求数与渲染服务器数量成正比。

系统利用浏览器进行会议并打开模型，无需另外安装任何插件，有效避免系统安全隐患。系统利用浏览器进行会议并打开模型，无需将模型下载至本地，直接通过网络即可浏览并操作。系统无下载到本地的临时文件，能够很好的保障数据安全，保护模型的详细具体信息不暴露给用户。

该系统可以与PDM、PLM、ERP等等各种管理系统结合。该系统与其他系统结合后，可以根据需要的流程传递相关模型数据信息。

系统可被嵌入的平台包括：网页、移动智能终端客户端、电脑客户端、平板电脑客户端、数控设备等等。具体运用实现如图3所示基于云渲染的Web3D同步会议系统实现机制示意图。

本发明所使用的技术手段包括云计算、服务器端渲染、web图形图像的浏览、基于图形图像的操作、数据同步。

本发明的应用范围包括：各种网络会议、各种即时聊天软件、各种网络沟通插件、基于网页的沟通插件、各种专业技术交流相关产品、企业沟通协作；各种移动审图系统；各种客户端软件；各种网络沟通插件；基于网页的沟通插件；各种专业技术交流相关产品；各种移动终端上的应用服务；基于项目的沟通；基于作品的沟通；基于设计产品的沟通；基于三维模型的沟通；基于二维图纸的沟通；基于图片的沟通；其他交流沟通应用领域。

Claims (13)

1.一种基于云渲染的Web3D同步会议系统，其特征在于，包括文件传输模块、服务器渲染模块、显示模块、交互模块、同步模块、会议管理模块以及多媒体沟通模块，其中

所述文件传输模块，供用户上传模型至服务器；

所述服务器渲染模块，在服务器端根据模型状态对模型进行渲染，并将渲染的结果以图片的形式发送给显示模块；

所述显示模块，接收显示服务器渲染模块送来的渲染结果和本地用户自定义显示内容；

所述交互模块，完成用户与系统的交互操作；

所述同步模块，保证各个终端的模型状态同步；

所述会议管理模块，对与会人员、会议文件、会议权限进行管理；

所述多媒体沟通模块，协调多个与会者之间的视频、语音和文字的沟通交流。

2.根据权利要求1所述基于云渲染的Web3D同步会议系统，其特征在于，所述文件传输模块采用网页上传或上传工具进行上传。

3.根据权利要求1所述基于云渲染的Web3D同步会议系统，其特征在于，所述服务器渲染模块包括模型状态获取单元、组织分配单元、计算单元和结果输出单元，其中

所述模型状态获取单元，获取模型实时状态；

所述组织分配单元，将渲染任务组织分配给GPU/CPU、虚拟GPU/CPU或GPU/CPU集群；

所述计算单元，数据处理完成对模型渲染任务；

所述结果输出单元，将渲染结果输出。

4.根据权利要求3所述的基于云渲染的Web3D同步会议系统，其特征在于，所述服务器渲染模块采用硬件GPU/CPU、虚拟GPU/CPU或GPU/CPU集群进行渲染。

5.根据权利要求3所述基于云渲染的Web3D同步会议系统，其特征在于，所述

模型状态获取单元获取模型实时状态送组织分配单元进行分配任务，GPU接收任务在计算单元按照模型状态进行渲染获得位图，CPU接收任务在计算单元获取瞬间状态的静止图片，结果输出单元将连续的静止图形图像的渲染结果按照先后顺序发送至显示模块显示，以产生动态浏览操控的结果。

6.根据权利要求3所述基于云渲染的Web3D同步会议系统，其特征在于，所述组织分配单元能够同时支持多用户同时并发访问。

7.根据权利要求1所述基于云渲染的Web3D同步会议系统，其特征在于，所述

显示模块包括服务器渲染结果显示单元和非服务器渲染结果显示单元，所述服务器渲染结果显示单元，将服务器渲染结果解压并显示；所述非服务器渲染结果显示单元，将本地用户需求及渲染结果进行显示。

8.根据权利要求7所述基于云渲染的Web3D同步会议系统，其特征在于，所述

显示模块显示内容包括三维模型、二维图纸、二维图片、文字、动画、视频、图形图像。

9.根据权利要求1所述基于云渲染的Web3D同步会议系统，其特征在于，所述交互模块包括菜单交互单元和图形操作交互单元，所述菜单交互单元，通过菜单或者按钮的方式发出指令，通过指令来决定交互内容；所述图形操作交互单元，在图形区域对模型的操作实现交互。

10.根据权利要求1或9所述基于云渲染的Web3D同步会议系统，其特征在于，所述交互模块交互操作包括：选择、取消选择、隐藏、取消隐藏、切割、取消切割、移动、旋转、缩放、播放、附着在模型上的文本输入、文本编辑、文本删除、附着在模型上的符号输入、符号编辑、符号删除、附着在模型上的标记输入、标记编辑、标记删除、图形绘制、图形编辑、图形删除、亮度调节、透明度调节、光影效果调节、投影方式调节、清晰度调节、渲染方式调节、模型颜色更换、布局调整、视图切换、干涉检查。

11.根据权利要求1所述基于云渲染的Web3D同步会议系统，其特征在于，所述会议管理模块包括文件管理单元、与会人员管理单元、权限管理单元、会议进程管理单元，所述文件管理单元对会议中使用的文件进行管理；所述与会人员管理单元对会议中与会人进行管理；所述权限管理单元对会议中与会人的操控权限进行管理；所述会议进程管理单元对会议开始、结束进程进行管理。

12.根据权利要求1所述基于云渲染的Web3D同步会议系统，其特征在于，所述多媒体沟通模块包括文本沟通单元、音频沟通单元和视频沟通单元。

13.根据权利要求1至12任一项所述基于云渲染的Web3D同步会议系统的实现同步方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

1）创建一个房间；

2）与会人进入此房间；

3）任何与会人将需要同步分享的模型上传至服务器；

4）上传成功后，与会人激活模型；

5）所有与会人均可以对模型进行操控或者添加标记；

6）系统随时记录并更新与会人列表，每个终端对模型的交互都被发送至模型状态池，各模型状态按照时间的先后顺序排列，服务器对模型状态进行渲染，将渲染结果发送至渲染结果池，每个用户都获得该房间中根据所有与会人的模型状态渲染的全部的渲染结果，则所有与会人看到的画面一致，而且是所有与会人的操控结果；

7）当由于网络原因或者终端数量庞大并且各终端无序无节制操作，造成消息堵塞时，按照时间先后顺序对消息进行排队，时间更早的消息更早的被接受，系统自动按照接受的消息进行画面更新；

8）设定一个时间差t，每个终端成功获取某个状态时给服务器一个反馈，当本机接收该渲染结果的时间与最早接收该状态的时间大于t，则自动放弃该模型状态的渲染结果，自动获取下一个模型状态的渲染结果；

9）当会议进行过程中有新用户加入的时候，系统自动从服务器获取当前新的渲染结果，同时向服务器发送自己的模型状态；

10）最后实现所有与会人的画面及时同步一致。