CN112070655A - 应用的渲染方法、系统、装置、存储介质和处理器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用的渲染方法、系统、装置、存储介质和处理器。其中，该方法包括：获取由宿主机发送的虚拟机的目标渲染请求，其中，宿主机上运行有虚拟机，目标渲染请求用于请求渲染目标应用；在至少一个渲染主机中，确定与目标渲染请求对应的目标渲染主机；在目标渲染主机中响应目标渲染请求，渲染目标应用。本发明解决了在进行应用渲染时，支持的虚拟机比较局限的技术问题。

Description

应用的渲染方法、系统、装置、存储介质和处理器

技术领域

本发明涉及图像处理领域，具体而言，涉及一种应用的渲染方法、系统、装置、存储介质和处理器。

背景技术

目前，针对虚拟机(Virtual Machine，简称VM)的3D渲染需求，可以是每个虚拟机通过各自的虚拟显卡，将渲染请求发送给宿主机，宿主机利用物理显卡完成真正的渲染，所有渲染可以共用一张物理显卡，也可以使用不同的物理显卡。

但是，在上述方法中，宿主机的硬件卡槽的数量有限，即使定制化，也会受到硬件总线带宽限制，且能同时支持的物理显卡数量也有限。

针对上述现有技术在进行应用渲染时，支持的虚拟机比较局限的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种应用的渲染方法、系统、装置、存储介质和处理器，以至少解决在进行应用渲染时，支持的虚拟机比较局限的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种应用的渲染方法，该方法应用在图形处理器渲染池中，包括：获取由宿主机发送的虚拟机的目标渲染请求，其中，宿主机上运行有虚拟机，目标渲染请求用于请求渲染目标应用；在至少一个渲染主机中，确定与目标渲染请求对应的目标渲染主机；在目标渲染主机中响应目标渲染请求，渲染目标应用。

可选地，获取由宿主机发送的虚拟应用的目标渲染请求，包括：获取与虚拟机的原始渲染请求对应的第一格式的指令，其中，目标渲染请求包括第一格式的指令，第一格式的指令由虚拟机对原始渲染请求进行解析得到，原始渲染请求由设置在虚拟机中的目标应用发出。

可选地，在目标渲染主机中响应目标渲染请求，渲染目标应用，包括：在目标渲染主机中将第一格式的指令转化为第二格式的指令，并基于第二格式的指令渲染目标应用，其中，第二格式的指令为目标渲染主机所支持。

可选地，获取与虚拟机的原始渲染请求对应的第一格式的指令，包括：在虚拟机的应用程序接口与渲染主机的应用程序接口不一致，或者，宿主机与渲染主机之间异构的情况下，获取第一格式的指令。

可选地，目标渲染主机包括以下至少之一：至少一个渲染主机中，配置最高的物理显卡所在的渲染主机；至少一个渲染主机中，与虚拟机的优先级对应的渲染主机。

可选地，在目标渲染主机中响应目标渲染请求，渲染目标应用，包括：在至少一个物理显卡中确定目标物理显卡，并通过目标物理显卡渲染目标应用，其中，目标渲染主机包括至少一个物理显卡。

可选地，在至少一个物理显卡中确定目标物理显卡，包括以下至少之一：将至少一个物理显卡中，利用率最低的物理显卡确定为目标物理显卡；将至少一个物理显卡中，与虚拟机的优先级对应的物理显卡确定为目标物理显卡。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种应用的渲染系统。该系统可以包括：虚拟机，用于发送目标渲染请求，其中，目标渲染请求用于请求渲染目标应用；宿主机，与虚拟机相连接，用于转发目标渲染请求；图形处理器渲染池，用于在至少一个渲染主机中，确定与目标渲染请求对应的目标渲染主机，并在目标渲染主机中响应目标渲染请求，渲染目标应用。

可选地，虚拟机包括：解析器，用于对原始渲染请求进行解析，得到第一格式的指令，其中，目标渲染请求包括第一格式的指令，原始渲染请求由设置在虚拟机中的目标应用发出。

可选地，目标渲染主机用于将第一格式的指令转化为第二格式的指令，并基于第二格式的指令渲染目标应用，其中，第二格式的指令为目标渲染主机所支持。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种应用的渲染装置，包括：获取单元，用于获取由宿主机发送的虚拟机的目标渲染请求，其中，宿主机上运行有虚拟机，目标渲染请求用于请求渲染目标应用；确定单元，用于在至少一个渲染主机中，确定与目标渲染请求对应的目标渲染主机；渲染单元，用于在目标渲染主机中响应目标渲染请求，渲染目标应用。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序被处理器运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行本发明实施例的应用的渲染方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行本发明实施例的应用的渲染方法。

在本发明实施例中，采用获取由宿主机发送的虚拟机的目标渲染请求，其中，宿主机上运行有虚拟机，目标渲染请求用于请求渲染目标应用；在至少一个渲染主机中，确定与目标渲染请求对应的目标渲染主机；在目标渲染主机中响应目标渲染请求，渲染目标应用的方式。也就是说，本申请通过增加图形处理器渲染池，先由虚拟机对目标渲染请求进行解析处理，然后将解析处理后的目标渲染请求发送至图形处理器渲染池中的目标渲染主机中，并在目标渲染主机中对目标渲染请求进行响应，渲染目标应用，避免了宿主机由于显卡卡槽的数量受限而不能支持更多虚拟机的问题，进而解决了在进行应用渲染时，支持的虚拟机比较局限的技术问题，达到了在进行应用渲染时，支持更多的虚拟机的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种应用的渲染系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种应用的渲染方法的流程图；

图3是根据相关技术中的一种应用的渲染系统的示意图；

图4是根据另一种相关技术中的一种应用的渲染系统的示意图；

图5是根据另一种相关技术中的一种应用的渲染系统的示意图；

图6是根据本发明实施例的另一种应用的渲染系统的示意图；

图7是根据本发明实施例的另一种应用的渲染方法的示意图；以及

图8是根据本发明实施例的一种应用的渲染装置的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种应用的渲染系统。

图1是根据本发明实施例的一种应用的渲染系统的示意图。如图1所示，该应用的渲染系统10包括：虚拟机11、宿主机12和图形处理器渲染池13。

虚拟机11，用于发送目标渲染请求，其中，目标渲染请求用于请求渲染目标应用。

在该实施例中，每个虚拟机11均包含有渲染请求，可以通过虚拟机11对目标渲染请求进行解析处理，并通过虚拟机11的操作系统将目标渲染请求进行发送，其中，目标渲染请求可以用于请求渲染目标应用，可选地，该目标应用可以为3D应用。

可选地，在虚拟机11内部运行有客户机操作系统的软件系统，多个虚拟机11的操作系统可以运行在宿主机12的操作系统上，使用由宿主机12的操作系统提供的虚拟化的中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、内存、虚拟图形处理器显卡、显存等资源。可选地，虚拟机11的操作系统与宿主机12的操作系统之间通过内存映射等方式进行数据交换。

宿主机12，与虚拟机11相连接，用于转发目标渲染请求。

在该实施例中，宿主机12可以为每一个虚拟机11创建一张软件虚拟显卡，宿主机12与虚拟机11之间通过软件虚拟显卡联通渲染通路，宿主机12创建的软件虚拟显卡可以输出虚拟机11发出的目标渲染请求，并将该目标渲染请求进行转发。

可选地，软件虚拟显卡可以包括3D渲染上下文管理器3D渲染上下文管理器(3DRendering Context Manager)、3D渲染应用接口解析器(3D Rendering APIInterpreter)、3D渲染指令流调用器(3D Rendering IR Dispatcher)等。

图形处理器渲染池13，用于在至少一个渲染主机中，确定与目标渲染请求对应的目标渲染主机，并在目标渲染主机中响应目标渲染请求，渲染目标应用。

在该实施例中，图形处理器渲染池13由一组管理多张物理显卡的渲染主机组成，在图形处理器渲染池13中的多个渲染主机中确定与目标渲染请求对应的目标渲染主机之后，可以在目标渲染主机中对目标渲染请求进行响应，以渲染目标应用。

可选地，上述渲染主机与宿主机12可以位于同一IP网络内。

在上述实施例中，图形处理器渲染池13可以通过3D渲染代理接收器(3D RenderProxy–Receiver)模块和3D渲染主机调用器(3D Render Host Dispatcher)模块进行管理，其中，3D渲染代理接收器模块负责接收宿主机12发送的目标渲染请求，由3D渲染主机调用器模块选择图形处理器渲染池13中的某台渲染主机接收、解析、渲染。

作为一种可选的实施方式，虚拟机11包括：解析器，用于对原始渲染请求进行解析，得到第一格式的指令，其中，目标渲染请求包括第一格式的指令，原始渲染请求由设置在虚拟机中的目标应用发出。

在该实施例中，虚拟机11当中可以包括解析器，该解析器可以将虚拟机11中设置的目标应用发出的原始渲染请求进行解析，得到第一格式的指令，这样就可以屏蔽虚拟机11和图形处理器渲染池13中的渲染主机之间的操作系统和渲染环境的差异，上述第一格式的指令也即中间指令格式的IR指令流，包含在目标渲染请求中，其可以为与硬件无关的指令，例如，虚拟机的Windows操作系统的D3D应用接口调用指令。

可选地，上述解析器可以为3D渲染应用接口解析器(3D Rendering APIInterpreter)。

作为一种可选的实施方式，目标渲染主机用于将第一格式的指令转化为第二格式的指令，并基于第二格式的指令渲染目标应用，其中，第二格式的指令为目标渲染主机所支持。

在该实施例中，在图形处理器渲染池13中确定的目标渲染主机，可以将得到的第一格式的指令转化为目标渲染主机所支持的第二格式的指令，该第二格式的指令可以为目标渲染主机所支持的3D应用接口调用指令，然后由图形处理器调用器模块选择满足条件的物理显卡，通过该物理显卡对目标应用进行渲染。例如，虚拟机11中的解析器可以先将虚拟机的Windows操作系统的D3D应用接口调用指令解析为约定的中间指令格式的IR指令流，然后使渲染主机将该指令流还原为Linux操作系统下的OpenGL应用程序接口调用指令。

可选地，由图形处理器调用器模块选择满足条件的物理显卡的选择策略可以有多种，比如默认选择当前利用率最低的物理显卡，或者根据虚拟机的使用场景、虚拟机的优先级进行选择。

可选地，每个目标渲染主机均运行3D渲染应用接口解析器模块和图形处理器调用器模块，并管理多张实际物理显卡。

该实施例的应用的渲染系统，由于增加了图形处理器渲染池，避免了宿主机由于显卡卡槽的数量受限而不能支持更多虚拟机的问题，进而解决了在进行应用渲染时，支持的虚拟机比较局限的技术问题，达到了在进行应用渲染时，支持更多的虚拟机的技术效果。此外，通过由虚拟机对目标渲染请求进行解析处理，在得到与目标渲染请求对应的中间指令格式的IR指令流之后，将每个虚拟机的中间指令格式的IR指令流发送至图形处理器渲染池的目标渲染主机中，并在目标渲染主机中对目标渲染请求进行响应，渲染目标应用，避免了虚拟机与图形处理器渲染池中的渲染主机的应用程序接口不一致，或者宿主机与图形处理器渲染池中的渲染主机平台异构的问题，解决了无法实现不同的应用程序接口之间和不同的平台之间对应用进行渲染的技术问题，达到了可以实现不同的应用程序接口之间和不同的平台之间对应用进行渲染的技术效果。

实施例2

本发明实施例还提供了一种应用的渲染方法的实施例，需要说明的是，该实施例的应用的渲染方法可以由本发明实施例1的应用的渲染系统执行，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图2是根据本发明实施例的一种应用的渲染方法的流程图。如图2所示，该方法可以包括以下步骤：

步骤S202，获取由宿主机发送的虚拟机的目标渲染请求。

在本发明上述步骤S202提供的技术方案中，每个虚拟机中均包含有至少一个渲染请求，在这些渲染请求中确定出需要请求渲染目标应用的目标渲染请求，然后通过虚拟机将目标渲染请求发送至宿主机中，再由宿主机对该目标渲染请求进行发送。

步骤S204，在至少一个渲染主机中，确定与目标渲染请求对应的目标渲染主机。

在本发明上述步骤S204提供的技术方案中，宿主机对目标渲染请求进行发送后，将该目标渲染请求发送至图形处理器渲染池中，该图形处理器渲染池中包含有多个渲染主机，在这些渲染主机中可以确定一个目标渲染主机，该目标渲染主机与上述目标渲染请求对应。

可选地，上述目标渲染主机可以为适合处理目标渲染请求的渲染主机。

步骤S206，在目标渲染主机中响应目标渲染请求，渲染目标应用。

在本发明上述步骤S206提供的技术方案中，在确定好目标渲染主机之后，可以由该目标渲染主机对目标渲染请求进行响应，以渲染目标应用。

在该实施例中，目标渲染主机可以将目标渲染请求中的第一格式的指令转化为目标渲染主机所支持的第二格式的指令，然后由图形处理器调用器模块选择满足条件的物理显卡，通过该物理显卡对目标应用进行渲染，可选地，该目标应用可以为3D应用。

可选地，上述第一格式的指令由虚拟机对原始渲染请求进行解析得到，可以为与硬件无关的指令。

通过本申请上述步骤S202至步骤S206，获取由宿主机发送的虚拟机的目标渲染请求；在至少一个渲染主机中，确定与目标渲染请求对应的目标渲染主机；在目标渲染主机中响应目标渲染请求，渲染目标应用。也就是说，本申请通过增加图形处理器渲染池，先由虚拟机对目标渲染请求进行解析处理，然后将解析处理后的目标渲染请求发送至图形处理器渲染池中的目标渲染主机中，并在目标渲染主机中对目标渲染请求进行响应，渲染目标应用，避免了宿主机由于显卡卡槽的数量受限而不能支持更多虚拟机的问题，进而解决了在进行应用渲染时，支持的虚拟机比较局限的技术问题，达到了在进行应用渲染时，支持更多的虚拟机的技术效果。

下面对该实施例的上述方法进行进一步介绍。

作为一种可选的实施方式，步骤S202，获取由宿主机发送的虚拟机的目标渲染请求，包括：获取与虚拟机的原始渲染请求对应的第一格式的指令，其中，目标渲染请求包括第一格式的指令，第一格式的指令由虚拟机对原始渲染请求进行解析得到，原始渲染请求由设置在虚拟机中的目标应用发出。

在该实施例中，虚拟机中设置的目标应用发出原始渲染请求，可以通过虚拟机中的解析器对原始渲染请求进行解析，获得与原始渲染请求对应的第一格式的指令，从而该实施例的目标渲染请求可以为第一格式的指令，其可以为与硬件无关的指令，如中间指令格式的IR指令流。该实施例通过使用第一格式的指令将虚拟机和图形处理器渲染池中的渲染主机之间进行通信，这样就可以屏蔽虚拟机和图形处理器渲染池中的渲染主机之间的操作系统和渲染环境的差异。可选地，上述解析器可以为3D渲染应用接口解析器(3DRendering API Interpreter)。

可选地，该实施例也可以直接将由宿主机发送的虚拟机的渲染请求确定为上述目标渲染请求。

作为一种可选的实施方式，步骤S206，在目标渲染主机中响应目标渲染请求，渲染目标应用，包括：在目标渲染主机中将第一格式的指令转化为第二格式的指令，并基于第二格式的指令渲染目标应用，其中，第二格式的指令为目标渲染主机所支持。

在该实施例中，目标渲染主机可以将目标渲染请求中的第一格式的指令转化为目标渲染主机所支持的第二格式的指令，然后由图形处理器调用器模块选择满足条件的物理显卡，通过该物理显卡对目标应用进行渲染。例如，虚拟机中的解析器可以先将虚拟机的Windows操作系统的D3D应用接口调用指令解析为约定的中间指令格式的指令流，然后目标渲染主机将该指令流还原为Linux操作系统下的OpenGL应用接口调用指令。

可选地，上述第一格式的指令流可以为虚拟机通过解析器将在虚拟机中设置的目标应用发出的原始渲染请求进行解析得到的，上述第二格式的指令为目标渲染主机所支持的指令，如Linux下的OpenGL应用接口调用指令。

作为一种可选的实施方式，获取与虚拟机的原始渲染请求对应的第一格式的指令，包括：在虚拟机的应用程序接口与渲染主机的应用程序接口不一致，或者，宿主机与渲染主机之间异构的情况下，获取第一格式的指令。

在该实施例中，当虚拟机的应用程序接口与渲染主机的应用程序接口不一致或宿主机与渲染主机之间异构时，可以由虚拟机对原始渲染请求进行解析处理，得到与原始渲染请求对应的第一格式的指令，可选地，这些原始渲染请求为在虚拟机中设置的目标应用发出的。该实施例通过虚拟机中的解析器对原始渲染请求进行解析处理，获取到与原始渲染请求对应的第一格式的指令，通过该第一格式的指令使虚拟机和目标渲染主机之间进行通信，可以实现不同的应用程序接口之间渲染或不同的平台之间渲染。

作为一种可选的实施方式，目标渲染主机包括以下至少之一：至少一个渲染主机中，配置最高的物理显卡所在的渲染主机；至少一个渲染主机中，与虚拟机的优先级对应的渲染主机。

在该实施例中，可以选择满足条件的目标渲染主机来对目标渲染请求进行响应，以渲染目标应用。在对目标渲染主机进行选择时，可以选择配置最高的物理显卡所在的渲染主机作为目标渲染主机，此时，发起目标渲染请求的虚拟机属于重度渲染虚拟机；也可以根据不同的虚拟机的优先级进行选择目标渲染主机，比如，对高优先级的虚拟机提供高配置的渲染主机和物理显卡，此处根据需要进行选择。

可选地，可以通过图形处理器渲染池中的3D渲染宿主机调用器，从多个渲染主机中选择满足条件的渲染主机，将其作为目标渲染主机。

作为一种可选的实施方式，在目标渲染主机中响应目标渲染请求，渲染目标应用，包括：在至少一个物理显卡中确定目标物理显卡，并通过目标物理显卡渲染目标应用，其中，目标渲染主机包括至少一个物理显卡。

在该实施例中，在将目标渲染请求发送至图形处理器渲染池中的目标渲染主机时，可以先在目标渲染主机中的多个物理显卡中，确定一个满足条件的物理显卡作为目标物理显卡，由于每个物理显卡的渲染原理都有不同的设计，因此选择的目标物理显卡为与目标渲染请求最为匹配的物理显卡，此时，可以通过目标物理显卡上的渲染原理对目标应用进行渲染。

可选地，可以通过渲染主机中的图形处理器调用器，从多个物理显卡中选择满足条件的物理显卡。

作为一种可选的实施方式，在至少一个物理显卡中确定目标物理显卡，包括以下至少之一：将至少一个物理显卡中，利用率最低的物理显卡确定为目标物理显卡；将至少一个物理显卡中，与虚拟机的优先级对应的物理显卡确定为目标物理显卡。

在该实施例中，由于不同的操作系统中运行的应用程序接口都是根据物理显卡的渲染原理进行设计的，因此，每个物理显卡的渲染原理都有不同的设计，从而，在对物理显卡进行选择时，可以有多种选择策略，比如默认选择当前利用率最低的物理显卡，或者根据虚拟机的使用场景、虚拟机的优先级进行选择。

该实施例的应用的渲染方法，由于增加了图形处理器渲染池，且一个图形处理器渲染池可以同时支持多个不同宿主机的多个虚拟机的请求，因此，避免了宿主机由于显卡卡槽的数量受限而不能支持更多虚拟机的问题，进而解决了在进行应用渲染时，支持的虚拟机比较局限的技术问题，达到了在进行应用渲染时，支持更多的虚拟机的技术效果。此外，通过由虚拟机对目标渲染请求进行解析处理，在得到目标渲染请求对应的中间指令格式的IR指令流之后，将每个虚拟机的中间指令格式的IR指令流发送至图形处理器渲染池的目标渲染主机中，并在目标渲染主机中对目标渲染请求进行响应，渲染目标应用，避免了虚拟机与图形处理器渲染池中的渲染主机的应用程序接口不一致，或者宿主机与图形处理器渲染池中的渲染主机平台异构的问题，进而解决了无法实现不同的应用程序接口之间和不同的平台之间对应用进行渲染的技术问题，达到了可以实现不同的应用程序接口之间和不同的平台之间对应用进行渲染的技术效果。

实施例3

图3是根据相关技术中的一种应用的渲染系统的示意图。如图3所示，该应用的渲染系统包括：宿主机31、物理显卡、虚拟机、3D应用，其中，物理显卡包括物理显卡32、物理显卡33，虚拟机包括虚拟机34、虚拟机35，3D应用包括3D应用36、3D应用37、3D应用38、3D应用39、3D应用310、3D应用311、3D应用312、3D应用314。

在该相关技术中，针对应用的渲染需求，一般是在云端宿主机31中安装多个图形处理器的物理显卡，然后借助透传(Pass through)技术将单个物理显卡映射到每个客户的虚拟机中作为该虚拟机的物理显卡来使用，虚拟机通过透传到虚拟机的物理显卡实现对3D应用的指令的渲染。

然而上述技术需要每个虚拟机在启动时就要绑定好图形处理器硬件并独占使用，而实际运行当中可能不需要使用到图形处理器，会造成图形处理器资源的浪费。

图4是根据另一种相关技术中的一种应用的渲染系统的示意图。如图4所示，该应用的渲染系统包括：宿主机41、物理显卡42、虚拟图形处理器显卡、虚拟机、3D应用，其中，虚拟图形处理器显卡包括虚拟图形处理器显卡43、虚拟图形处理器显卡44、虚拟图形处理器显卡45、虚拟图形处理器显卡46、虚拟图形处理器显卡47，虚拟机包括虚拟机48、虚拟机49，3D应用包括3D应用410、3D应用411、3D应用412、3D应用413、3D应用414、3D应用415、3D应用416、3D应用417。

在该相关技术中，针对应用的渲染需求，是在云端宿主机41中安装单个图形处理器的物理显卡42，并借助虚拟图形处理器(Virtual Graphics Processing Unit，简称VGPU)技术将单个物理显卡42虚拟成多个虚拟图形处理器显卡，并逐个映射到客户的虚拟机中作为虚拟显卡来使用，虚拟机通过虚拟图形处理器显卡实现对3D指令的渲染。

然而上述技术需要图形处理器硬的支持，并且需要限定某些特定厂家的特定型号的图形处理器，价格昂贵，成本较高。

图5是根据另一种相关技术中的一种应用的渲染系统的示意图。如图5所示，该应用的渲染系统包括：宿主机51、物理显卡、软件虚拟显卡、虚拟机、3D应用，其中，物理显卡包括物理显卡52、物理显卡53，软件虚拟显卡包括软件虚拟显卡54、软件虚拟显卡55，虚拟机包括56、虚拟机57，3D应用包括3D应用58、3D应用59、3D应用510、3D应用511、3D应用512、3D应用513、3D应用514、3D应用515。

在该相关技术中，针对应用的渲染需求，每个虚拟机通过各自的软件虚拟显卡，将渲染请求发送给宿主机51，宿主机51利用物理显卡完成真正的渲染，这种技术中的所有渲染可以共用一张物理显卡，也可以使用不同的物理显卡。

然而上述技术虽然可以解决上述两种相关技术中的问题，但宿主机的硬件卡槽的数量有限，即时定制化，也会受到硬件总线带宽限制，且能同时支持的物理显卡数量也有限。

而本申请的应用的渲染方法，通过增加图形处理器渲染池，可以有效地解决宿主机因卡槽受限而不能支持更多虚拟机的问题，此外，通过虚拟机对渲染请求进行解析处理，得到渲染请求对应的中间指令格式的IR指令流，将中间指令格式的IR指令流发送给图形处理器渲染池的渲染主机，进行渲染应用的方式，还解决了虚拟机与图形处理器渲染池中的渲染主机渲染应用程序接口不一致，或宿主机与图形处理器渲染池中的渲染主机平台异构的问题。

下面对本申请的一种应用的渲染系统进行进一步介绍。

图6是根据本发明实施例的另一种应用的渲染系统的示意图，如图6所示，该应用的渲染系统可以包括：宿主机60、虚拟机、3D应用、虚拟图形处理器显卡、3D渲染上下文管理器、3D渲染应用接口解析器、3D渲染指令流调用器、3D渲染代理发送器61、3D渲染代理接收器62、3D渲染宿主机调用器63、图形处理器渲染池64、渲染主机、3D渲染指令流解析器、图形处理器调用器、物理显卡，其中，虚拟机包括65、虚拟机66，3D应用包括3D应用67、3D应用68、3D应用69、3D应用610、3D应用611、3D应用612、3D应用613、3D应用614，虚拟图形处理器显卡包括虚拟图形处理器显卡615、虚拟图形处理器显卡616，3D渲染上下文管理器包括3D渲染上下文管理器617、3D渲染上下文管理器618，3D渲染应用接口解析器包括3D渲染应用接口解析器619、3D渲染应用接口解析器620，3D渲染指令流调用器包括3D渲染指令流调用器621、3D渲染指令流调用器622，渲染主机包括渲染主机623、渲染主机624，3D渲染指令流解析器包括3D渲染指令流解析器625、3D渲染指令流解析器626，图形处理器调用器包括图形处理器调用器627、图形处理器调用器628，物理显卡包括物理显卡629、物理显卡630、物理显卡631、物理显卡632、物理显卡633、物理显卡634、物理显卡635、物理显卡636。

可选地，宿主机60负责在其操作系统之上运行多个虚拟机，宿主机60操作系统提供的虚拟化的中央处理器、内存、虚拟图形处理器显卡、显存等资源。

可选地，虚拟机，其内部运行着称为客户机操作系统的软件系统，虚拟机的操作系统运行在宿主机60操作系统之上，使用的是由宿主机60操作系统提供的上述资源，因此，虚拟机操作系统与宿主机60操作系统之间可以通过内存映射等方式进行数据交换。

可选地，虚拟机与宿主机60之间的渲染通路通过软件虚拟显卡(又称为虚拟图形处理器显卡)联通，宿主机60为每个虚拟机创建一张软件虚拟显卡。软件虚拟显卡包括：3D渲染上下文管理器、3D渲染应用接口解析器、3D渲染指令流调用器。软件虚拟显卡最终输出的是与平台无关的渲染中间格式指令流(Intermediate Representation，简称IR)，并经由宿主机60的3D渲染代理发送器61模块发送给图形处理器渲染池的3D渲染代理接收器62模块。

可选地，图形处理器渲染池64由一组管理着多张物理显卡的渲染主机组成，并通过3D渲染代理接收器62和3D渲染宿主机调用器63进行管理。3D渲染代理接收器62负责接收宿主机60发送过来的渲染中间格式指令流，然后由3D渲染宿主机调用器63模块选择图形处理器渲染池64的某台渲染主机接收、解析、渲染。

可选地，每台渲染主机运行着3D渲染指令流解析器模块和图形处理器调用器模块，并管理着多张实际的物理显卡。

下面对本申请的另一种应用的渲染方法进行进一步介绍。

图7是根据本发明实施例的另一种应用的渲染方法的示意图，如图7所示，该示意图中包括虚拟机70、宿主机71、图形处理器渲染池72、渲染主机73、虚拟机3D应用74、3D渲染上下文管理器75、3D渲染应用接口解析器76、3D渲染指令流调用器77、3D渲染代理发送器78、3D渲染代理接收器79、3D渲染宿主机调用器710、3D渲染指令流解析器711、图形处理器调用器712。

在该实施例中，虚拟机3D应用74用于调用3D应用程序接口，为每个发起渲染请求的3D应用创建并维护渲染上下文，其中虚拟机3D应用74可以包括在虚拟机70中。

在上述实施例中，首先，用户通过操作虚拟机70的客户机运行3D应用，虚拟机的操作系统调用3D应用程序接口，发起渲染请求；然后，通过虚拟机70中的3D渲染上下文管理器75为每个发起渲染请求的3D应用创建并维护渲染上下文。

可选地，上述一个渲染上下文中包含了图形处理器执行具体渲染动作时所需的所有数据。

在该实施例中，3D渲染应用接口解析器76用于将3D应用程序接口解析成中间指令格式的IR指令流，其中，3D渲染应用接口解析器76可以包括在虚拟机70中。

在上述实施例中，在虚拟机70中运行有3D应用，3D应用中可以包括有3D渲染应用程序接口，可以通过3D渲染应用接口解析器76对3D渲染应用程序接口进行解析，得到与硬件无关的中间指令格式的IR指令流。

需要说明的是，将3D渲染应用程序接口解析成中间指令流的目的是，屏蔽虚拟机70和图形处理器渲染池72中的渲染主机73之间的操作系统和渲染环境的差异。比如，虚拟机70的客户机操作系统为Windows，使用的3D应用程序接口调用指令为D3D应用接口调用指令，渲染主机73的操作系统为Linux，使用的3D应用程序接口调用指令为OpenGL应用程序接口调用指令，通过虚拟机70中的3D渲染应用接口解析器76，先将Windows的D3D应用程序接口调用指令调用解析为双方约定的中间指令格式的IR指令流，以使渲染主机73再将中间指令流还原为Linux下的OpenGL应用程序接口调用指令。

在该实施例中，3D渲染指令流调用器77用于将解析之后的中间指令格式的IR指令流发送给宿主机71，其中，3D渲染指令流调用器77可以包括在虚拟机70中。

在上述实施例中，上述提到的发送方式可以包括多种实现方式，由于虚拟机70是运行在宿主机71的操作系统之上，使用的是宿主机71提供的内存虚拟地址空间，因此最常用的就是采用内存映射的方式。

在该实施例中，3D渲染代理发送器78用于接收中间指令格式的IR指令流，然后将接收到的中间指令格式的IR指令流发送给图形处理器渲染池72，其中，3D渲染代理发送器78可以包括在宿主机71中。

在上述实施例中，宿主机71在整个流程中，承担着在虚拟机70与图形处理器渲染池72之间代理转发的角色，一方面宿主机71为虚拟机70提供了虚拟渲染环境，并获取每个虚拟机70的中间指令格式的IR指令流，另一方面，宿主机71负责将虚拟机70的中间指令格式的IR指令流发送至图形处理器渲染池72中。

在该实施例中，3D渲染代理接收器79用于接收宿主机71发送的中间指令格式的IR指令流，并将接收到的中间指令格式的IR指令流发送给渲染主机73，其中，渲染主机73由3D渲染宿主机调用器710选择，3D渲染代理接收器79可以包括在图形处理器渲染池72中。

在上述实施例中，3D渲染代理接收器79可能会同时对接多个3D渲染代理发送器78，即一个图形处理器渲染池72可以同时支持多个不同宿主机71的多个虚拟机70的请求。

在该实施例中，3D渲染宿主机调用器710用于从所管理的多个渲染主机73中，选择满足条件的渲染主机73，其中，3D渲染宿主机调用器710可以包括在图形处理器渲染池72中。

在上述实例中，3D渲染宿主机调用器710的选择策略可以包括多种，比如，如果当前发起渲染请求的虚拟机70属于重度渲染用户，则可以从渲染主机73中找出配置高的物理显卡所在的渲染主机73进行渲染；还可以根据不同的虚拟机70的优先级进行定义，对高优先级虚拟机70提供高配置的渲染主机73和物理显卡，此处根据需要进行选择。

在该实施例中，3D渲染指令流解析器711用于将接收到的中间指令格式的IR指令流还原为当前渲染主机73支持的3D应用接口调用指令进行调用，并由图形处理器调用器712模块选择的物理显卡对应用进行最终渲染，其中，3D渲染指令流解析器711可以包括在渲染主机73中。

在该实施例中，图形处理器调用器712用于从所管理的多张物理显卡中选择满足条件的显卡，其中，图形处理器调用器712可以包括在渲染主机73中。

在上述实施例中，对物理显卡的选择策略可以包括多种，比如，默认选择当前利用率最低的物理显卡，或者根据虚拟机70的使用场景、虚拟机70的优先级进行选择.此处根据需要进行选择相应的策略。

在该实施例中，一个渲染上下文包含了图形处理器执行具体渲染动作时所需的所有数据。在通常情况下，渲染上下文可以包括顶点数据、纹理数据、表面剔除/深度测试/裁剪/混合/抗锯齿等状态管理数据，可选地，不论是Windows操作系统，Linux操作系统，还是Android移动平台，运行的3D应用接口调用指令(D3D应用接口调用指令、OpenGL应用接口调用指令、Vulkan应用接口调用指令等)，都是根据物理显卡的渲染原理进行设计的，因此，为了实现编程语言抽象化以及编码语言在各操作系统或各物理显卡之间的可移植性，可以设计一个统一的状态机来进行渲染上下文及渲染数据的管理，比如Gallium3D状态机。

可选地，各种3D应用接口调用指令都可以用上述Gallium 3D状态机来进行表达，比如，以OpenGL应用接口调用指令为例，当通过glBufferData()向显卡提交顶点数据时，实际上是将顶点数据保存至Gallium3D状态机中定义的一个顶点缓存中，同理，纹理操作函数glTextureXXX()也是类似，当调用glXSwapBuffers()时，再将当前渲染上下文对应的Gallium3D状态机提交给物理显卡，执行真正的渲染动作。

需要说明的是，该实施例中的中间指令格式的IR指令流可以基于Gallium 3D状态机。

该实施例的应用的渲染方法通过在传统的虚拟机运行在宿主机上的架构基础上，增加了图形处理器渲染池的方式，解决了宿主机由于显卡卡槽的数量受限而不能支持更多虚拟机的问题，进而解决了在进行应用渲染时，支持的虚拟机比较局限的技术问题，达到了在进行应用渲染时，支持更多的虚拟机的技术效果，此外，该实施例的应用的渲染方法还通过虚拟机对渲染请求进行解析处理的方式，得到渲染请求对应的中间指令格式的IR指令流，将中间指令格式的IR指令流发送给图形处理器渲染池，通过图形处理器渲染池的渲染主机对应用进行渲染执行，避免了虚拟机与图形处理器渲染池中的渲染主机的应用程序接口不一致，或者宿主机与图形处理器渲染池中的渲染主机平台异构的问题，进而解决了无法实现不同的应用程序接口之间和不同的平台之间对应用进行渲染的技术问题，达到了可以实现不同的应用程序接口之间和不同的平台之间对应用进行渲染的技术效果。

实施例4

本发明实施例还提供了一种应用的渲染装置。需要说明的是，该实施例的应用的渲染装置可以用于执行本发明实施例的应用的渲染方法。

图8是根据本发明实施例的一种应用的渲染装置的示意图。如图8所示，该应用的渲染装置80可以包括：获取单元81、确定单元82和渲染单元83。

获取单元81，用于获取由宿主机发送的虚拟机的目标渲染请求，其中，宿主机上运行有虚拟机，目标渲染请求用于请求渲染目标应用；

确定单元82，用于在至少一个渲染主机中，确定与目标渲染请求对应的目标渲染主机；

渲染单元83，用于在目标渲染主机中响应目标渲染请求，渲染目标应用。

在该实施例的应用的渲染装置中，通过增加图形处理器渲染池，先由虚拟机对目标渲染请求进行解析处理，然后将解析处理后的目标渲染请求发送至图形处理器渲染池中的目标渲染主机中，并在目标渲染主机中对目标渲染请求进行响应，渲染目标应用，避免了宿主机由于显卡卡槽的数量受限而不能支持更多虚拟机的问题，进而解决了在进行应用渲染时，支持的虚拟机比较局限的技术问题，达到了在进行应用渲染时，支持更多的虚拟机的技术效果。

实施例5

根据本发明实施例，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行本发明实施例1中的应用的渲染方法。

具体的，上述计算机可读存储介质用于存储执行以下功能的程序指令，实现以下步骤：获取由宿主机发送的虚拟机的目标渲染请求，其中，宿主机上运行有虚拟机，目标渲染请求用于请求渲染目标应用；在至少一个渲染主机中，确定与目标渲染请求对应的目标渲染主机；在目标渲染主机中响应目标渲染请求，渲染目标应用。

实施例6

根据本发明实施例，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，在程序运行时执行本发明实施例1中的应用的渲染方法。

具体的，上述处理器用于调用存储器中的程序指令，实现以下步骤：获取由宿主机发送的虚拟机的目标渲染请求，其中，宿主机上运行有虚拟机，目标渲染请求用于请求渲染目标应用；在至少一个渲染主机中，确定与目标渲染请求对应的目标渲染主机；在目标渲染主机中响应目标渲染请求，渲染目标应用。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，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，可以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。另一点，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，单元或模型的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

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(可为个人计算机、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、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种应用的渲染方法，其特征在于，应用在图形处理器渲染池中，包括：

获取由宿主机发送的虚拟机的目标渲染请求，其中，所述宿主机上运行有所述虚拟机，所述目标渲染请求用于请求渲染目标应用；

在至少一个渲染主机中，确定与所述目标渲染请求对应的目标渲染主机；

在所述目标渲染主机中响应所述目标渲染请求，渲染所述目标应用。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取由宿主机发送的虚拟应用的目标渲染请求，包括：

获取与所述虚拟机的原始渲染请求对应的第一格式的指令，其中，所述目标渲染请求包括所述第一格式的指令，所述第一格式的指令由所述虚拟机对所述原始渲染请求进行解析得到，所述原始渲染请求由设置在所述虚拟机中的所述目标应用发出。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述目标渲染主机中响应所述目标渲染请求，渲染所述目标应用，包括：

在所述目标渲染主机中将所述第一格式的指令转化为第二格式的指令，并基于所述第二格式的指令渲染所述目标应用，其中，所述第二格式的指令为所述目标渲染主机所支持。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取与所述虚拟机的原始渲染请求对应的第一格式的指令，包括：

在所述虚拟机的应用程序接口与所述渲染主机的应用程序接口不一致，或者，所述宿主机与所述渲染主机之间异构的情况下，获取所述第一格式的指令。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述目标渲染主机包括以下至少之一：

所述至少一个渲染主机中，配置最高的物理显卡所在的渲染主机；

所述至少一个渲染主机中，与所述虚拟机的优先级对应的渲染主机。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述目标渲染主机中响应所述目标渲染请求，渲染所述目标应用，包括：

在至少一个物理显卡中确定目标物理显卡，并通过所述目标物理显卡渲染所述目标应用，其中，所述目标渲染主机包括所述至少一个物理显卡。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在至少一个物理显卡中确定目标物理显卡，包括以下至少之一：

将所述至少一个物理显卡中，利用率最低的物理显卡确定为所述目标物理显卡；

将所述至少一个物理显卡中，与所述虚拟机的优先级对应的物理显卡确定为所述目标物理显卡。

8.一种应用的渲染系统，其特征在于，包括：

虚拟机，用于发送目标渲染请求，其中，所述目标渲染请求用于请求渲染目标应用；

宿主机，与所述虚拟机相连接，用于转发所述目标渲染请求；

图形处理器渲染池，用于在至少一个渲染主机中，确定与所述目标渲染请求对应的目标渲染主机，并在所述目标渲染主机中响应所述目标渲染请求，渲染所述目标应用。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述虚拟机包括：

解析器，用于对原始渲染请求进行解析，得到第一格式的指令，其中，所述目标渲染请求包括所述第一格式的指令，所述原始渲染请求由设置在所述虚拟机中的所述目标应用发出。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述目标渲染主机用于将所述第一格式的指令转化为第二格式的指令，并基于所述第二格式的指令渲染所述目标应用，其中，所述第二格式的指令为所述目标渲染主机所支持。

11.一种应用的渲染装置，其特征在于，应用在图形处理器渲染池中，包括：

获取单元，用于获取由宿主机发送的虚拟机的目标渲染请求，其中，所述宿主机上运行有所述虚拟机，所述目标渲染请求用于请求渲染目标应用；

确定单元，用于在至少一个渲染主机中，确定与所述目标渲染请求对应的目标渲染主机；

渲染单元，用于在所述目标渲染主机中响应所述目标渲染请求，渲染所述目标应用。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序被处理器运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至10中任意一项所述的方法。

13.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至10中任意一项所述的方法。

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