CN106407504B - 一种声学处理的云平台及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种声学处理的云平台及方法，其中声学处理的云平台包括声学模型获取模块，用于根据用户输入的模型数据获取声学模型；声学器材特征获取模块，用于根据用户选择的声学器材获取材料声学特性参数；声学仿真算法获取模块，用于根据用户选择的建筑特征、声学模型和材料声学特性参数获取目标函数和求解器；并行计算模块，用于根据目标函数和求解器进行并行计算以获取建筑声学特性；发送模块，用于将建筑声学特性发送至终端；由于利用云平台并行集群作业根据目标函数和求解器进行并行计算以求解声学数据，故可以提高声学仿真运算处理的效率。

Description

一种声学处理的云平台及方法
技术领域
本发明涉及云服务领域，尤其涉及一种声学处理的云平台及方法。
背景技术
现代的声学设计和仿真技术不断发展和完善，使得设计者在早期规划阶段就能提前预测声学音质的效果，并在80年代至90年代末期，随着计算机技术的飞速发展，不断出现有几何声学为基础的经典算法，波动声学为基础的算法等强大软件，例如德国ADA公司的EASE可听化设计软件，丹麦的ODEON声学模拟软件，比利时LMS公司的SYNIOSE和RAYNOISE、瑞典的CATT等等，声学的计算机模拟仿真已逐渐走向成熟，使得模拟的计算结果与实际建成后的差异逐渐减小。然而，现实应用中过程中，影响仿真准确性的因素，除了软件自身模拟算法的差异外，还有非常大的程度取决于软件使用过程中的人为操作因素问题，例如：模型建立的准确度，计算参数的设置，贴面材质的参数真实情况，并且当前此类声学模拟软件，都是单机应用软件，在计算较为复杂和海量的数据分析方面，单机系统的运算瓶颈始终无法满足惊人的运算量需求，这也是目前行业内无法解决的问题。
由于上述现有技术仅仅使用单机系统进行海量的海量数据分析，从而导致了声学仿真运算处理效率低的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种任务调度的方法，能够提高声学仿真运算处理处理的效率。
第一方面，本发明实施例提供了一种声学处理的云平台，包括：
声学模型获取模块，用于根据用户输入的模型数据获取声学模型；
声学器材特征获取模块，用于根据用户选择的声学器材获取材料声学特性参数；
声学仿真算法获取模块，用于根据用户选择的建筑特征、所述声学模型和所述材料声学特性参数获取目标函数和求解器；
并行计算模块，用于根据所述目标函数和所述求解器进行并行计算以获取建筑声学特性；
发送模块，用于将所述建筑声学特性发送至终端。
另一方面，本发明实施例提供了一种声学处理的方法，包括：
根据用户输入的模型数据获取声学模型；
根据用户选择的声学器材获取材料声学特性参数；
根据用户选择的建筑特征、所述声学模型和所述材料声学特性参数获取目标函数和求解器；
根据所述目标函数和所述求解器进行并行计算以获取建筑声学特性；
将所述建筑声学特性发送至终端。
本发明实施例通过声学模型获取模块，用于根据用户输入的模型数据获取声学模型；声学器材特征获取模块，用于根据用户选择的声学器材获取材料声学特性参数；声学仿真算法获取模块，用于根据用户选择的建筑特征、声学模型和材料声学特性参数获取目标函数和求解器；并行计算模块，用于根据目标函数和求解器进行并行计算以获取建筑声学特性；发送模块，用于将建筑声学特性发送至终端；由于利用云平台并行集群作业根据目标函数和求解器进行并行计算以求解声学数据，故可以提高声学仿真运算处理的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种声学处理的云平台的一示意性框图；
图2是本发明实施例提供的一种声学处理的云平台另一示意性框图；
图3是本发明实施例提供的一种声学处理的云平台并行计算模块一示意框图。
图4是本发明实施例提供的一种声学处理的云平台并行计算模块另一示意框图。
图5是本发明实施例提供的一种声学处理的云平台发送模块一示意框图。
图6是本发明实施例提供的一种声学处理的云平台报告声学模型获取模块一示意框图。
图7是本发明实施例提供的一种声学处理的云平台另一示意性框图；
图8是本发明实施例提供的一种声学处理的云平台另一示意性框图；
图9是本发明实施例提供的一种声学处理的云平台另一示意性框图；
图10是本发明实施例提供的一种声学处理的云平台另一示意性框图；
图11是本发明实施例提供的一种声学处理的方法的一示意流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
本发明实施例还提供了一种声学处理的云平台，参见图1，图1为本发明实施例提供的一种声学处理的云平台的一示意性框图。声学处理的云平台10包括声学模型获取模块01、声学器材特征获取模块02、声学仿真算法获取模块03、并行计算模块04和发送模块05。
声学模型获取模块01，用于根据用户输入的模型数据获取声学模型。
声学器材特征获取模块02，用于根据用户选择的声学器材获取材料声学特性参数。
声学仿真算法获取模块03，用于根据用户选择的建筑特征、声学模型和材料声学特性参数获取目标函数和求解器。
并行计算模块04，用于根据目标函数和求解器进行并行计算以获取建筑声学特性。
发送模块05，用于将建筑声学特性发送至终端。
具体实施中，发送模块05，可以具体用于：将建筑声学特性呈现出来或发送至终端
具体实施中，如图2所示，声学处理的云平台10包括物理资源层、云技术架构层、声学云应用层。其中，物理资源层包括虚拟化物理硬件资源服务模块(IaaS)、云技术架构层包括J2EE架构/SOA架构模块、声学应用接入云服务模块(SaaS)和声学云计算平台服务模块(PaaS)，声学云应用层包括用户登录管理认证模块、声学云平台接口服务模块、声学模型获取模块、声学器材特征获取模块、声学仿真算法获取模块、并行计算模块和发送模块。
其中，如图3所示，并行计算模块04包括分解单元041、多个子虚拟运算单元042和母虚拟运算单元043。
分解单元041，用于根据目标函数和求解器生成一个母进程和多个子求解进程。
具体实施中，可以对所需调用的硬件的运算能力进行分析，根据分析的结果对根据目标函数和求解器进行分解，生成一个母进程和多个子求解进程。
多个子虚拟运算单元042，用于根据多个子求解进程生成多个分项求解结果。
母虚拟运算单元043，用于根据多个分项求解结果填充母进程以生成建筑声学特性。
具体实施中，母虚拟运算单元及时汇总和优化各子虚拟运算单元的运算结果，或根据需求持续向子虚拟运算单元递归数值。
具体实施中，并行计算模块04还包括分配单元，用于将一个母进程分配给一个母虚拟运算单元，并将多个子求解进程分配给多个子虚拟运算单元。
具体实施中，如图4所示，并行计算模块04还包括运算监听单元044。
运算监听单元044，用于生成心跳时间。
多个子虚拟运算单元具体用于：在心跳时间内根据多个子求解进程生成多个分项求解结果并将多个分项求解结果发送至母虚拟运算单元。
具体实施中，多个子虚拟运算单元在心跳时间内实时报告工作状态并根据多个子求解进程生成多个分项求解结果，最后将多个分项求解结果发送至母虚拟运算单元。
具体实施中，云平台依据运算量，实时调度虚拟服务系统的运算资源，且分配多条子求解进程并行运算，因此以前在单台计算机无法完成的实时分析绘图工作得以实现，声学设计师可根据实时分析的结果，对各项条件进行调整，循环对声学模型作调整和验证，使其满足要求。
其中，如图5所示，发送模块05包括报告生成单元051、图形生成单元052和发送单元053。
结果生成单元051，用于根据多个分项求解结果生成相对应的声学特性结果；
图形生成单元052，用于根据建筑声学特性生成数据矩阵网格或染色图形；
发送单元053，用于将声学特性结果、数据矩阵网格或染色图形发送至终端。
具体实施中，终端对声学特性报告、数据矩阵网格或染色图形进行显示。
其中，如图6所示声学模型获取模块01包括模型导入单元011和模型生成单元012。
模型导入单元011，用于导入用户输入的声学模型；
模型生成单元012，用于根据用于输入的模型数据生成声学模型。
具体实施中，用户可以根据实际需求选择输入建筑的模型数据，或直接导入声学模型。
如图7所示，声学处理的云平台10还包括声学器材特征数据库06，声学仿真算法获取模块03具体用于：根据用户选择的建筑特征、声学模型和材料声学特性参数从声学仿真算法数据库中获取目标函数和求解器。
具体实施中，用户可以根据实际用途，为建筑添加实际的材料声学特性参数，除基本数据需人工输入，系统大部分的数据可调用声学器材特征数据库以供选择。
如图8所示，声学处理的云平台10还包括声学仿真算法数据库07，声学器材特征获取模块02具体用于：根据用户选择的声学器材从声学仿真算法数据库中获取材料声学特性参数。
在另一种实施例中，如图9所示，声学处理的云平台10还可以包括声学地图生成模块08，用于根据多个声学传感器输入的声学数据和多个声学传感器的位置信息生成声学地图。
声学地图为利用声学仿真模拟软件绘制、并通过声学实际测量数据检验校正，最终生成的地理平面核建筑立面上的声压指数分布图，一般以不同颜色的音量等高线、网格和色带来表示。
在另一种实施例中，如图10所示，声学处理的云平台10还可以包括可听化服务模块09和发送重放模块11。
可听化服务模块09，用于对声信号和建筑声学特性进行卷积运算以合成重放信号。
具体实施中，建筑声学特性可以为房间脉冲响应，再将声信号和房间脉冲响应进行卷积等信号处理合成。
发送重放模块11，用于将重放信号发送至终端以对重放信号进行播放。
上述的各处理模块运行在网络集群服务基础资源上。
与上述声学处理的云平台10相对应，本发明实施例还提供一种声学处理的方法，参见图11，图11是本发明实施例提供一一种声学处理的方法的示意流程图。本实施例中的任务调度的方法的执行主体为云平台。如图所示的声学处理的方法可包括以下步骤：
在步骤101中，根据用户输入的模型数据获取声学模型。
在步骤102中，根据用户选择的声学器材获取材料声学特性参数。
在步骤103中，根据用户选择的建筑特征、声学模型和材料声学特性参数获取目标函数和求解器。
在步骤104中，根据目标函数和求解器进行并行计算以获取建筑声学特性。
在步骤105中，将建筑声学特性发送至终端。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的终端和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例终端中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种声学处理的云平台，其特征在于，包括：
声学模型获取模块，用于根据用户输入的模型数据获取声学模型；
声学器材特征获取模块，用于根据用户选择的声学器材获取材料声学特性参数；
声学仿真算法获取模块，用于根据用户选择的建筑特征、所述声学模型和所述材料声学特性参数获取目标函数和求解器；
并行计算模块，用于根据所述目标函数和所述求解器进行并行计算以获取建筑声学特性；
发送模块，用于将所述建筑声学特性发送至终端；
所述并行计算模块包括：
分解单元，用于根据所述目标函数和所述求解器生成一个母进程和多个子求解进程；
多个子虚拟运算单元，用于根据所述多个子求解进程生成多个分项求解结果；
母虚拟运算单元，用于根据所述多个分项求解结果填充所述母进程以生成声学运算结果。
2.根据权利要求1所述的声学处理的云平台，其特征在于，所述并行计算模块还包括：
运算监听单元，用于生成心跳时间；
所述多个子虚拟运算单元具体用于：在心跳时间内根据所述多个子求解进程生成多个分项求解结果并将所述多个分项求解结果发送至所述母虚拟运算单元。
3.根据权利要求1所述的声学处理的云平台，其特征在于，所述发送模块包括：
结果生成单元，用于根据所述多个分项求解结果生成相对应的声学特性结果；
图形生成单元，用于根据所述建筑声学特性生成数据矩阵网格或染色图形；
发送单元，用于将所述声学特性结果、所述数据矩阵网格或所述染色图形发送至终端。
4.根据权利要求1所述的声学处理的云平台，其特征在于，还包括：
声学地图生成模块，用于根据多个声学传感器输入的声学数据和所述多个声学传感器的位置信息生成声学信息地图。
5.根据权利要求1所述的声学处理的云平台，其特征在于，还包括：
可听化服务模块，用于对声信号和所述建筑声学特性进行卷积运算以合成重放信号；
发送重放模块，用于将重放信号发送至终端以对所述重放信号进行播放。
6.根据权利要求1所述的声学处理的云平台，其特征在于，所述声学模型获取模块包括：
模型导入单元，用于导入用户输入的声学模型；
模型生成单元，用于根据用于输入的模型数据生成声学模型。
7.根据权利要求1所述的声学处理的云平台，其特征在于，还包括声学器材特征数据库，所述声学仿真算法获取模块具体用于：根据用户选择的建筑特征、所述声学模型和所述材料声学特性参数从所述声学仿真算法数据库中获取目标函数和求解器。
8.根据权利要求1所述的声学处理的云平台，其特征在于，还包括声学仿真算法数据库，所述声学器材特征获取模块具体用于：根据用户选择的声学器材从所述声学仿真算法数据库中获取材料声学特性参数。
9.一种声学处理的方法，其特征在于，包括：
根据用户输入的模型数据获取声学模型；
根据用户选择的声学器材获取材料声学特性参数；
根据用户选择的建筑特征、所述声学模型和所述材料声学特性参数获取目标函数和求解器；
根据所述目标函数和所述求解器进行并行计算以获取建筑声学特性；
将所述建筑声学特性发送至终端；
所述根据所述目标函数和所述求解器进行并行计算以获取建筑声学特性包括：
根据所述目标函数和所述求解器生成一个母进程和多个子求解进程；
根据所述多个子求解进程生成多个分项求解结果；
用于根据所述多个分项求解结果填充所述母进程以生成声学运算结果。
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