CN115294310A - 基于gis云渲染的多用户场景控制系统、方法及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于GIS云渲染的多用户场景控制系统、方法及存储介质，系统包括GIS数据单元、多用户模式单元、GIS云渲染单元和云渲染反向代理单元，实现GIS地理空间数据导入游戏引擎进行各类操作的功能单元；调用GIS数据单元内各类操作的功能单元，开发多用户GIS场景操作功能单元；实现多用户GIS场景操作功能单元的应用在浏览器端通过输入地址的方式加载展示效果；用于将经过GIS云渲染单元处理后的GIS应用的云渲染输出地址进行统一代理，对外输出对应的固定地址。在GIS场景云渲染的基础上，实现多用户统一地址访问同一场景且互相可见互不影响，减轻主服务的硬件资源压力，最大程度的提升用户使用体验。
Description
技术领域
本发明涉及大数据处理技术领域，具体涉及一种基于GIS云渲染的多用户场景控制系统、方法及存储介质。
背景技术
随着云渲染技术的不断发展，游戏引擎云渲染的应用也越来越成熟。当下电影、产品设计、建筑等各行各业都逐渐使用游戏引擎的云渲染技术，所谓云渲染技术就是将应用程序放在远程的服务器中渲染，用户端通过WEB软件借助互联网接入访问该资源的技术。
目前，在很多设计行业中，会遇到多个用户需要通过统一访问地址访问同一场景且操作互相独立的应用场景，如数字孪生的智慧城市、智慧园区、智慧交通、智慧水务等GIS行业应用中，着重需要表现各类数字孪生数据的效果，经常多个用户进入同一GIS场景（即放在远程的服务器中渲染）查看数字孪生效果。该种情形下，首先，需要保证GIS数据能够利用游戏引擎进行高保真的渲染和数据及时、高效的展示，带给用户更加真实、立体、直观的仿真场景；其次，能够具有多用户同一场景独立操作的能力，提升用户使用体验；最后，需要支持手机、电脑、平板等多终端设备统一地址访问，提高场景访问的灵活性。但是，当前的解决方案中对于多个用户进入同一GIS场景时，是达不到上面的三点要求的，其中，带给用户更加真实、立体、直观的仿真场景和提升用户使用体验是两个关键的指标。
因此，如何在GIS场景云渲染的基础上，实现多用户（用户）统一地址访问同一场景且互相可见互不影响，保证访问资源的及时性、准确性和可靠性，是当前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有的多个用户进入同一GIS场景过程中存在的问题。本发明的基于GIS云渲染的多用户场景控制系统、方法及存储介质，在GIS场景云渲染的基础上，实现多用户统一地址访问同一场景且互相可见互不影响，减轻主服务的硬件资源压力，最大程度的提升用户使用体验，具有良好的应用前景。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种基于GIS云渲染的多用户场景控制系统，包括GIS数据单元、多用户模式单元、GIS云渲染单元和云渲染反向代理单元，
所述GIS数据单元，用于实现GIS地理空间数据导入游戏引擎进行各类操作的功能单元；
所述多用户模式单元，用于调用GIS数据单元内各类操作的功能单元，开发多用户GIS场景操作功能单元，以便实现多个用户同一场景中操作的效果；
所述GIS云渲染单元，用于实现多用户GIS场景操作功能单元的应用在浏览器端通过输入地址的方式加载展示效果；
所述云渲染反向代理单元，用于将经过GIS云渲染单元处理后的GIS应用的云渲染输出地址进行统一代理，对外输出对应的固定地址。
前述的基于GIS云渲染的多用户场景控制系统，所述GIS数据单元，实现GIS地理空间数据导入游戏引擎进行各类操作的功能单元，是通过各类GIS为游戏引擎构建GIS三维场景插件，加载各类GIS数据服务；对于BIM类的精细模型，通过fbx、c4d、ifc通用三维模型格式直接导入游戏引擎，该导入方式是通过游戏引擎本身自带以及外部的插件来导入。
前述的基于GIS云渲染的多用户场景控制系统，所述多用户模式单元，用于调用GIS数据单元内各类操作的功能单元，开发多用户GIS场景操作功能单元具体过程为：
在用户登录应用时选择创建新服务器或加入已有服务器，若选择创建新服务器，系统会根据本机IP地址创建Session，并根据关卡名称调用游戏引擎方法打开默认的场景关卡，然后网络相通的用户能通过IP地址加入到该场景关卡中，实现多用户同一场景操作的效果；
若选择加入已有服务器，系统会根据设置的IP地址找到对应的Session，然后通过游戏引擎的控制台命令将当前用户加入到Session中，实现多个用户同一场景中操作的效果。
前述的基于GIS云渲染的多用户场景控制系统，所述GIS云渲染单元，包括GIS应用服务端、信令服务子单元、前端浏览器，
所述GIS应用服务端，通过游戏引擎像素流插件，将GIS场景每帧渲染的最终结果使用H.264视频压缩进行编码，再将编码后的视频帧与游戏音频添加到媒体流格式中，并对格式中的头信息进行设置，然后通过媒体流生成函数生成媒体流，最后，将媒体流发送到信令服务子单元；同时，GIS应用服务端还接收来自信令服务子单元转发来的前端浏览器的控制命令信息，并根据控制命令信息的调用功能模块进行渲染，再将渲染结果发给信令服务子单元；
所述信令服务子单元，基于NodeJS开发的信令服务，将GIS应用服务端发来的媒体流通过点对点的方式发送给一个或多个前端浏览器；同时，信令服务子单元接收前端浏览器发来的控制命令信息，并转发给GIS应用服务端处理；
所述前端浏览器，接收信令服务子单元发来的媒体流，然后通过Html和JavaScript技术进行可视化展示，并接收用户传入的控制命令信息，发送给信令服务子单元。
前述的基于GIS云渲染的多用户场景控制系统，所述云渲染反向代理单元包括反向代理单元、横向扩展单元，
所述反向代理单元，用于GIS云渲染的反向代理，将每一个独立的云渲染服务进行统一管理，通过对反向代理服务器的相关参数设置，以适应服务器根据硬件资源来为用户分配最佳应用连接地址的需求，用户断开连接时会自动释放资源；
所述横向扩展单元，将需要扩展的新服务器以热加载的方式动态的注册到所述反向代理服务器中，该热加载的方式会生成新的worker进程读取新服务器的代理信息，旧的worker进行会在处理完请求后自动关闭，使得用户在使用层面无感的，实现应用集群的横向扩展，扩展的各新服务器需保证在同一局域网内可互相访问。
一种基于GIS云渲染的多用户场景控制方法，包括以下步骤，
步骤（A），基于GIS数据单元，将GIS地理空间数据通过游戏引擎GIS能力支持模块导入游戏引擎渲染展示；
步骤（B），基于多用户模式单元，针对GIS数据的渲染场景，使用游戏引擎开发多用户GIS场景操作功能单元；
步骤（C），基于GIS云渲染单元，将多用户GIS场景操作功能单元通过云渲染方式在Web端展示；
步骤（D），基于云渲染反向代理单元，通过反向代理将多个GIS多用户场景操作应用的云渲染地址统一管理，通过反向代理服务器的负载均衡能力对用户请求进行自动轮询分配；
步骤（E），多个用户通过浏览器输入代理的同一地址，实现远程访问同一的GIS应用场景。
前述的基于GIS云渲染的多用户场景控制方法，步骤（C），基于GIS云渲染单元，将多用户GIS场景操作功能单元通过云渲染方式在Web端展示，包括以下步骤，
（C1），GIS应用服务端通过游戏引擎像素流插件，将GIS场景每帧渲染的最终结果使用H.264视频压缩进行编码，再将编码后的视频帧与游戏音频添加到媒体流格式中，并对格式中的头信息进行设置，然后通过媒体流生成函数生成媒体流；
（C2），GIS应用服务端将打包后的媒体流发送到信令服务子单元；同时，GIS应用服务端还接收来自信令服务子单元转发来的前端浏览器的控制命令信息，并根据控制命令信息的调用功能模块进行渲染，再将渲染结果发给信令服务子单元；
（C3），信令服务子单元，基于NodeJS开发的信令服务，将GIS应用服务端发来的媒体流通过点对点的方式发送给一个或多个前端浏览器；同时，信令服务子单元接收前端浏览器发来的控制命令信息，并转发给GIS应用服务端处理；
（C4），前端浏览器，接收信令服务子单元发来的媒体流，然后通过Html和JavaScript技术进行可视化展示，并接收用户传入的控制命令信息，发送给信令服务子单元。
前述的基于GIS云渲染的多用户场景控制方法，步骤（D），基于云渲染反向代理单元，通过反向代理将多个GIS多用户场景操作应用的云渲染地址统一管理，通过反向代理服务器的负载均衡能力对用户请求进行自动轮询分配，包括以下步骤，
（D1），用户请求应用服务时，通过像素流负载均衡服务对同一台服务器上应用地址进行统一管理，并轮询是否存在闲置的应用服务；
（D2），在轮询过程中，若有闲置的应用服务，则优先给用户分配闲置的应用服务；若没有闲置的应用服务，则会给用户分配负载量小的应用服务；
（D3），通过反向代理服务器将各个服务器的像素流负载均衡服务地址进行反向代理，保证用户入口统一，并根据各个服务器性能设置权重，保证用户使用到可用条件下性能最优的应用服务。
前述的基于GIS云渲染的多用户场景控制方法，步骤（D），在反向代理服务器需要扩展时，通过横向扩展单元，将需要扩展的新服务器以热加载的方式动态的注册到所述反向代理服务器中，该热加载的方式会生成新的worker进程读取新服务器的代理信息，旧的worker进行会在处理完请求后自动关闭，使得用户在使用层面无感的，实现应用集群的横向扩展，扩展的各新服务器需保证在同一局域网内可互相访问。
一种存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现基于GIS云渲染的多用户场景控制方法。
本发明的有益效果是：本发明的基于GIS云渲染的多用户场景控制系统、方法及存储介质，在GIS场景云渲染的基础上，实现多用户统一地址访问同一场景且互相可见互不影响，减轻主服务的硬件资源压力，最大程度的提升用户使用体验，并具有以下优点：
（1）通过各类GIS数据为游戏引擎提供的插件，将真实世界地理空间数据融入游戏引擎，实现更为逼真的渲染效果；
（2）无需在其他GIS高保真三维场景渲染应用中重复开发多用户场景操作功能，完整的提供GIS场景多用户操作功能模块，有效的减少了需求获取、功能设计到最终系统功能实现的时间，弱化了重复功能的开发实现过程，提高了需求转化率、应用开发效率；
（3）无需定制开发额外的插件，配置即用，操作方便；
（4）多用户GIS场景操作功能单元的应用开发成本较小，规范化的功能模块封装便于复用，引擎自身的丰富功能开箱即用，两者综合使用可以快速开发出所需应用功能；
（5）在拥有本地高质量场景渲染能力的情况下，同时拥有在线高质量渲染的能力，并且几乎不依托于客户端的硬件资源，让配置很低的电脑也可以展示三维高质量渲染场景效果；
（6）可动态实现服务端的横向扩展，操作简单高效，各类使用者可以根据实际硬件资源来动态调配硬件资源，保证GIS数据能够利用游戏引擎进行高保真的渲染和数据及时、高效的展示，带给用户更加真实、立体、直观的仿真场景；能够具有多用户同一场景独立操作的能力，提升用户使用体验；需要支持手机、电脑、平板等多终端设备统一地址访问，提高场景访问的灵活性。
附图说明
图1是本发明的基于GIS云渲染的多用户场景控制系统的系统框图；
图2是本发明的GIS云渲染单元的系统框图；
图3是本发明的基于GIS云渲染的多用户场景控制方法的流程框图；
图4是本发明具体实施例一的创建服务器的界面图；
图5是本发明具体实施例一的服务器创建后的效果图；
图6是本发明具体实施例一的用户加入服务器时的界面图；
图7是本发明具体实施例一的用户加入服务器后的效果图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
本发明的基于GIS云渲染的多用户场景控制系统，在GIS场景云渲染的基础上，实现多用户统一地址访问同一场景且互相可见互不影响，减轻主服务的硬件资源压力，最大程度的提升用户使用体验，本发明实现的多用户场景操作方法是基于云渲染技术，在CS结构的基础上扩展实现了BS结构的效果，并且具有在线多用户统一入口同一场景操作互不影响的能力，通过GIS为游戏引擎提供的各类插件，将GIS地理空间数据载入游戏引擎进行渲染展示，构建GIS高保真三维场景，在此场景基础上开发多用户场景操作公共模块功能，通过使用GIS云渲染能力，将多用户游戏应用流送到WEB端，在WEB端进行应用功能交互及可视化操作，为了统一多用户入口，在上层对各服务端云渲染出口地址进行统一的反向代理，控制对外出口统一，最终实现多用户客户端通过在浏览器中输入统一的URL地址即可访问，该基于GIS云渲染的多用户场景控制系统，如图1所示，包括 GIS数据单元、多用户模式单元、GIS云渲染单元和云渲染反向代理单元，
所述GIS数据单元，用于实现GIS地理空间数据导入游戏引擎进行各类操作的功能单元；
所述多用户模式单元，用于调用GIS数据单元内各类操作的功能单元，开发多用户GIS场景操作功能单元，以便实现多个用户同一场景中操作的效果；
所述GIS云渲染单元，用于实现多用户GIS场景操作功能单元的应用在浏览器端通过输入地址的方式加载展示效果；
所述云渲染反向代理单元，用于将经过GIS云渲染单元处理后的GIS应用的云渲染输出地址进行统一代理，对外输出对应的固定地址。
其中，所述GIS数据单元，实现GIS地理空间数据导入游戏引擎进行各类操作的功能单元，是通过各类GIS为游戏引擎构建GIS三维场景插件，加载各类GIS数据服务；对于BIM类的精细模型，通过fbx、c4d、ifc通用三维模型格式直接导入游戏引擎，该导入方式是通过游戏引擎本身自带以及外部的插件来导入。
所述多用户模式单元，用于调用GIS数据单元内各类操作的功能单元，开发多用户GIS场景操作功能单元具体过程为：
在用户登录应用时选择创建新服务器或加入已有服务器，若选择创建新服务器，系统会根据本机IP地址创建Session，并根据关卡名称调用游戏引擎方法打开默认的场景关卡，然后网络相通的用户能通过IP地址加入到该场景关卡中，实现多用户同一场景操作的效果；
若选择加入已有服务器，系统会根据设置的IP地址找到对应的Session，然后通过游戏引擎的控制台命令将当前用户加入到Session中，实现多个用户同一场景中操作的效果。
如图2所示，所述GIS云渲染单元，包括GIS应用服务端、信令服务子单元、前端浏览器，
所述GIS应用服务端，通过游戏引擎像素流插件，将GIS场景每帧渲染的最终结果使用H.264视频压缩进行编码，再将编码后的视频帧与游戏音频添加到媒体流格式中，并对格式中的头信息进行设置，然后通过媒体流生成函数生成媒体流，在实际GIS云渲染多用户场景操作过程中发现，此种格式传输效率高，用户体验好，最后，将媒体流发送到信令服务子单元；同时，GIS应用服务端还接收来自信令服务子单元转发来的前端浏览器的控制命令信息，并根据控制命令信息的调用功能模块进行渲染，再将渲染结果发给信令服务子单元；
所述信令服务子单元，基于NodeJS开发的信令服务，将GIS应用服务端发来的媒体流通过点对点的方式发送给一个或多个前端浏览器；同时，信令服务子单元接收前端浏览器发来的控制命令信息，并转发给GIS应用服务端处理；
所述前端浏览器，接收信令服务子单元发来的媒体流，然后通过Html和JavaScript技术进行可视化展示，并接收用户传入的控制命令信息，发送给信令服务子单元。
所述云渲染反向代理单元包括反向代理单元、横向扩展单元， 所述反向代理单元，用于GIS云渲染的反向代理，将每一个独立的云渲染服务进行统一管理，通过对反向代理服务器的相关参数设置，以适应服务器根据硬件资源来为用户分配最佳应用连接地址的需求，用户断开连接时会自动释放资源，减轻主服务的硬件资源压力，最大程度的提升用户使用体验；
所述横向扩展单元，将需要扩展的新服务器以热加载的方式动态的注册到所述反向代理服务器中，该热加载的方式会生成新的worker进程读取新服务器的代理信息，旧的worker进行会在处理完请求后自动关闭，使得用户在使用层面无感的，实现应用集群的横向扩展，扩展的各新服务器需保证在同一局域网内可互相访问，新服务器的横向扩展可以满足日益增加的用户需求，由于反向代理的模式，用户使用统一的地址访问，因此对于底层应用服务器的资源扩展用户使用上是无感的，极大的提升用户使用体验。
如图3所示，本发明的基于GIS云渲染的多用户场景控制系统的控制方法，包括以下步骤，
步骤（A），基于GIS数据单元，将GIS地理空间数据通过游戏引擎GIS能力支持模块导入游戏引擎渲染展示；
步骤（B），基于多用户模式单元，针对GIS数据的渲染场景，使用游戏引擎开发多用户GIS场景操作功能单元；
步骤（C），基于GIS云渲染单元，将多用户GIS场景操作功能单元通过云渲染方式在Web端展示，包括以下步骤，
（C1），GIS应用服务端通过游戏引擎像素流插件，将GIS场景每帧渲染的最终结果使用H.264视频压缩进行编码，再将编码后的视频帧与游戏音频添加到媒体流格式中，并对格式中的头信息进行设置，然后通过媒体流生成函数生成媒体流；
（C2），GIS应用服务端将打包后的媒体流发送到信令服务子单元；同时，GIS应用服务端还接收来自信令服务子单元转发来的前端浏览器的控制命令信息，并根据控制命令信息的调用功能模块进行渲染，再将渲染结果发给信令服务子单元；
（C3），信令服务子单元，基于NodeJS开发的信令服务，将GIS应用服务端发来的媒体流通过点对点的方式发送给一个或多个前端浏览器；同时，信令服务子单元接收前端浏览器发来的控制命令信息，并转发给GIS应用服务端处理；
（C4），前端浏览器，接收信令服务子单元发来的媒体流，然后通过Html和JavaScript技术进行可视化展示，并接收用户传入的控制命令信息，发送给信令服务子单元；
步骤（D），基于云渲染反向代理单元，通过反向代理将多个GIS多用户场景操作应用的云渲染地址统一管理，通过反向代理服务器的负载均衡能力对用户请求进行自动轮询分配，包括以下步骤，
（D1），用户请求应用服务时，通过像素流负载均衡服务对同一台服务器上应用地址进行统一管理，并轮询是否存在闲置的应用服务；
（D2），在轮询过程中，若有闲置的应用服务，则优先给用户分配闲置的应用服务；若没有闲置的应用服务，则会给用户分配负载量小的应用服务；
（D3），通过反向代理服务器将各个服务器的像素流负载均衡服务地址进行反向代理，保证用户入口统一，并根据各个服务器性能设置权重，保证用户使用到可用条件下性能最优的应用服务，
这里在反向代理服务器需要扩展时，通过横向扩展单元，将需要扩展的新服务器以热加载的方式动态的注册到所述反向代理服务器中，该热加载的方式会生成新的worker进程读取新服务器的代理信息，旧的worker进行会在处理完请求后自动关闭，使得用户在使用层面无感的，实现应用集群的横向扩展，扩展的各新服务器需保证在同一局域网内可互相访问；
步骤（E），多个用户通过浏览器输入代理的同一地址，实现远程访问同一的GIS应用场景。
一种存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于GIS云渲染的多用户场景控制系统的控制方法。
根据本发明的基于GIS云渲染的多用户场景控制系统、方法的一个具体实施例，介绍如下：前期准备：本案例为某市的数字孪生项目，项目前期的准备工作，将基础GIS地理空间数据进行处理发布成空间服务，包括地形、影像、建筑、道路、河流等基础数据服务，服务类型主要包括S3M服务、3DTile服务、TMS服务、WMS服务等。其他例如BIM类型的精模数据，通过3DMax、C4D等建模软件进行预处理；
GIS场景构建：将发好服务的基础地理数据通过游戏引擎GIS插件进行加载渲染，然后使用游戏引擎数据导入模块功能导入各类精模数据来丰富场景，再添加植被、道路标识、行人、车流等装饰元素，最后将天空大气参数进行调整，模拟真实世界场景效果；
多用户GIS场景操作开发：其中GIS场景操作与游戏场景操作不同，GIS场景的操作主要通过鼠标进行视角移动、旋转、缩放，而游戏场景则以键盘和鼠标搭配使用为主，通过调整相机位置、相机方向、相机弹簧臂长度的方法实现视角移动、旋转和缩放的效果；多用户场景操作开发专门的用户页面，包含创建服务器和加入服务器，创建服务器的实现方式是通过IP地址创建Session房间，然后打开对应场景的关卡，加入服务器则是通过IP地址找到Session，然后通过游戏引擎控制台命令加入服务Session中，实现多个用户同一GIS场景操作的效果；
GIS云渲染，为重点步骤：该GIS场景的云渲染，启用像素流能力，然后根据需要设置像素流相关设置，然后进行打包，打包后的应用部署到不同的服务器上，设置像素流相关参数，设置信令服务器相关参数启用信令服务将应用服务端发来的媒体流通过点对点的方式发送给一个或多个前端浏览器；
渲染代理：在多个应用云渲染上层加一层反向代理，统一出口，具体操作为配置反向代理服务器的代理转发设置，将所有应用的地址加入到转发地址中，保证同一入口按负载均衡方式访问服务端部署的各个相同应用，实现同一GIS场景多用户操作。
如图4到图7所示，本发明的基于GIS云渲染的多用户场景控制系统、方法的具体实施例一，其192.168.60.8：81为服务器的IP地址；192.168.60.8：82为用户端的IP地址，图4为创建服务器的界面图；图5为服务器创建后的效果图；图6为用户加入服务器时的界面图；图7为用户加入服务器后的效果图，能够直观反映，多个用户通过在WEB浏览器中输入代理的统一服务地址即可访问应用，减轻主服务的硬件资源压力，最大程度的提升用户使用体验。
综上所述，本发明的基于GIS云渲染的多用户场景控制系统、方法及存储介质，基于GIS云渲染的的多用户场景操作方法，首选需要通过游戏引擎GIS插件将GIS地理空间数据加载到游戏引擎中，构建GIS三维场景，在此场景的基础上开发游戏引擎多用户场景操作功能模块，多用户场景操作功能模块可以适用于各种多用户场景操作应用，然后基于GIS云渲染的能力，将多用户场景操作应用WEB可视化，在WEB端通过地址访问的方式进入场景，通过浏览器进行功能互动和场景可视化操作。对于服务器上每一个应用的服务，通过云渲染都会生成不同的服务地址，为了对所有服务地址进行统一，通过反向代理的方式，控制对外出口，使得多用户可从同一入口地址访问，并且可以实现横向扩展，操作便捷。根据各类空间服务的类型不同，选择适配的游戏引擎GIS插件，通过标准化的空间操作接口加载GIS地理空间数据，应用游戏引擎多用户场景操作基本能力，开发通用的多用户场景操作功能模块，对打包后的多用户场景操作应用通过GIS云渲染能力将应用WEB化，在WEB端只需关于功能互动和场景可视化操作，多个应用服务对外的服务地址通过反向代理将服务地址统一，多个用户通过在WEB浏览器中输入代理的统一服务地址即可访问应用，减轻主服务的硬件资源压力，最大程度的提升用户使用体验，并具有以下优点：
（1）通过各类GIS数据为游戏引擎提供的插件，将真实世界地理空间数据融入游戏引擎，实现更为逼真的渲染效果；
（2）无需在其他GIS高保真三维场景渲染应用中重复开发多用户场景操作功能，完整的提供GIS场景多用户操作功能模块，有效的减少了需求获取、功能设计到最终系统功能实现的时间，弱化了重复功能的开发实现过程，提高了需求转化率、应用开发效率；
（3）无需定制开发额外的插件，配置即用，操作方便；
（4）多用户GIS场景操作功能单元的应用开发成本较小，规范化的功能模块封装便于复用，引擎自身的丰富功能开箱即用，两者综合使用可以快速开发出所需应用功能；
（5）在拥有本地高质量场景渲染能力的情况下，同时拥有在线高质量渲染的能力，并且几乎不依托于客户端的硬件资源，让配置很低的电脑也可以展示三维高质量渲染场景效果；
（6）可动态实现服务端的横向扩展，操作简单高效，各类使用者可以根据实际硬件资源来动态调配硬件资源，保证GIS数据能够利用游戏引擎进行高保真的渲染和数据及时、高效的展示，带给用户更加真实、立体、直观的仿真场景；能够具有多用户同一场景独立操作的能力，提升用户使用体验；需要支持手机、电脑、平板等多终端设备统一地址访问，提高场景访问的灵活性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.基于GIS云渲染的多用户场景控制系统，其特征在于：包括GIS数据单元、多用户模式单元、GIS云渲染单元和云渲染反向代理单元，
所述GIS数据单元，用于实现GIS地理空间数据导入游戏引擎进行各类操作的功能单元；
所述多用户模式单元，用于调用GIS数据单元内各类操作的功能单元，开发多用户GIS场景操作功能单元，以便实现多个用户同一场景中操作的效果；
所述GIS云渲染单元，用于实现多用户GIS场景操作功能单元的应用在浏览器端通过输入地址的方式加载展示效果；
所述云渲染反向代理单元，用于将经过GIS云渲染单元处理后的GIS应用的云渲染输出地址进行统一代理，对外输出对应的固定地址。
2.根据权利要求1所述的基于GIS云渲染的多用户场景控制系统，其特征在于：所述GIS数据单元，实现GIS地理空间数据导入游戏引擎进行各类操作的功能单元，是通过各类GIS为游戏引擎构建GIS三维场景插件，加载各类GIS数据服务；对于BIM类的精细模型，通过fbx、c4d、ifc通用三维模型格式直接导入游戏引擎，该导入方式是通过游戏引擎本身自带以及外部的插件来导入。
3.根据权利要求1所述的基于GIS云渲染的多用户场景控制系统，其特征在于：所述多用户模式单元，用于调用GIS数据单元内各类操作的功能单元，开发多用户GIS场景操作功能单元具体过程为：
在用户登录应用时选择创建新服务器或加入已有服务器，若选择创建新服务器，系统会根据本机IP地址创建Session，并根据关卡名称调用游戏引擎方法打开默认的场景关卡，然后网络相通的用户能通过IP地址加入到该场景关卡中，实现多用户同一场景操作的效果；
若选择加入已有服务器，系统会根据设置的IP地址找到对应的Session，然后通过游戏引擎的控制台命令将当前用户加入到Session中，实现多个用户同一场景中操作的效果。
4.根据权利要求1所述的基于GIS云渲染的多用户场景控制系统，其特征在于：所述GIS云渲染单元，包括GIS应用服务端、信令服务子单元、前端浏览器，
所述GIS应用服务端，通过游戏引擎像素流插件，将GIS场景每帧渲染的最终结果使用H.264视频压缩进行编码，再将编码后的视频帧与游戏音频添加到媒体流格式中，并对格式中的头信息进行设置，然后通过媒体流生成函数生成媒体流，最后，将媒体流发送到信令服务子单元；同时，GIS应用服务端还接收来自信令服务子单元转发来的前端浏览器的控制命令信息，并根据控制命令信息的调用功能模块进行渲染，再将渲染结果发给信令服务子单元；
所述信令服务子单元，基于NodeJS开发的信令服务，将GIS应用服务端发来的媒体流通过点对点的方式发送给一个或多个前端浏览器；同时，信令服务子单元接收前端浏览器发来的控制命令信息，并转发给GIS应用服务端处理；
所述前端浏览器，接收信令服务子单元发来的媒体流，然后通过Html和JavaScript技术进行可视化展示，并接收用户传入的控制命令信息，发送给信令服务子单元。
5.根据权利要求1所述的基于GIS云渲染的多用户场景控制系统，其特征在于：所述云渲染反向代理单元包括反向代理单元、横向扩展单元，
所述反向代理单元，用于GIS云渲染的反向代理，将每一个独立的云渲染服务进行统一管理，通过对反向代理服务器的相关参数设置，以适应服务器根据硬件资源来为用户分配最佳应用连接地址的需求，用户断开连接时会自动释放资源；
所述横向扩展单元，将需要扩展的新服务器以热加载的方式动态的注册到所述反向代理服务器中，该热加载的方式会生成新的worker进程读取新服务器的代理信息，旧的worker进行会在处理完请求后自动关闭，使得用户在使用层面无感的，实现应用集群的横向扩展，扩展的各新服务器需保证在同一局域网内可互相访问。
6.基于GIS云渲染的多用户场景控制方法，其特征在于：应用在如权利要求1-5任一项所述的基于GIS云渲染的多用户场景控制系统上，包括以下步骤，
步骤（A），基于GIS数据单元，将GIS地理空间数据通过游戏引擎GIS能力支持模块导入游戏引擎渲染展示；
步骤（B），基于多用户模式单元，针对GIS数据的渲染场景，使用游戏引擎开发多用户GIS场景操作功能单元；
步骤（C），基于GIS云渲染单元，将多用户GIS场景操作功能单元通过云渲染方式在Web端展示；
步骤（D），基于云渲染反向代理单元，通过反向代理将多个GIS多用户场景操作应用的云渲染地址统一管理，通过反向代理服务器的负载均衡能力对用户请求进行自动轮询分配；
步骤（E），多个用户通过浏览器输入代理的同一地址，实现远程访问同一的GIS应用场景。
7.根据权利要求6所述的基于GIS云渲染的多用户场景控制方法，其特征在于：步骤（C），基于GIS云渲染单元，将多用户GIS场景操作功能单元通过云渲染方式在Web端展示，包括以下步骤，
（C1），GIS应用服务端通过游戏引擎像素流插件，将GIS场景每帧渲染的最终结果使用H.264视频压缩进行编码，再将编码后的视频帧与游戏音频添加到媒体流格式中，并对格式中的头信息进行设置，然后通过媒体流生成函数生成媒体流；
（C2），GIS应用服务端将打包后的媒体流发送到信令服务子单元；同时，GIS应用服务端还接收来自信令服务子单元转发来的前端浏览器的控制命令信息，并根据控制命令信息的调用功能模块进行渲染，再将渲染结果发给信令服务子单元；
（C3），信令服务子单元，基于NodeJS开发的信令服务，将GIS应用服务端发来的媒体流通过点对点的方式发送给一个或多个前端浏览器；同时，信令服务子单元接收前端浏览器发来的控制命令信息，并转发给GIS应用服务端处理；
（C4），前端浏览器，接收信令服务子单元发来的媒体流，然后通过Html和JavaScript技术进行可视化展示，并接收用户传入的控制命令信息，发送给信令服务子单元。
8.根据权利要求6所述的基于GIS云渲染的多用户场景控制方法，其特征在于：步骤（D），基于云渲染反向代理单元，通过反向代理将多个GIS多用户场景操作应用的云渲染地址统一管理，通过反向代理服务器的负载均衡能力对用户请求进行自动轮询分配，包括以下步骤，
（D1），用户请求应用服务时，通过像素流负载均衡服务对同一台服务器上应用地址进行统一管理，并轮询是否存在闲置的应用服务；
（D2），在轮询过程中，若有闲置的应用服务，则优先给用户分配闲置的应用服务；若没有闲置的应用服务，则会给用户分配负载量小的应用服务；
（D3），通过反向代理服务器将各个服务器的像素流负载均衡服务地址进行反向代理，保证用户入口统一，并根据各个服务器性能设置权重，保证用户使用到可用条件下性能最优的应用服务。
9.根据权利要求8所述的基于GIS云渲染的多用户场景控制方法，其特征在于：步骤（D），在反向代理服务器需要扩展时，通过横向扩展单元，将需要扩展的新服务器以热加载的方式动态的注册到所述反向代理服务器中，该热加载的方式会生成新的worker进程读取新服务器的代理信息，旧的worker进行会在处理完请求后自动关闭，使得用户在使用层面无感的，实现应用集群的横向扩展，扩展的各新服务器需保证在同一局域网内可互相访问。
10.一种存储介质，其存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6-9任一项所述的基于GIS云渲染的多用户场景控制方法。
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