CN115827236A - 实景三维在云发布过程中负载性能优化方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种的实景三维在云发布过程中负载性能优化方法及系统，该方法是用户通过访问终端向信令服务器发起实景三维访问请求；信令服务器实时接收用户实景三维数据访问请求，并根据访问请求获取云渲染服务器参数；所述信令服务器根据访问请求和云渲染服务器参数确定承载服务器，并建立用户与承载服务器之间的访问链接；所述承载服务器根据访问请求开启实景三维渲染实例，将渲染后的实景三维图形数据推送到访问终端。本发明提供的方法提供了实景三维在云发布过程中负载性能优化方案，该方案可以根据访问请求和云渲染服务器资源进行渲染计算分配，在渲染结束后关闭，实现自动启停云渲染服务器，充分利用了云渲染服务器的资源。

Description

实景三维在云发布过程中负载性能优化方法及系统

技术领域

本发明涉及实景三维技术领域，特别是一种实景三维在云发布过程中负载性能优化方法及系统。

背景技术

由于实景三维要求的数据量大，且精度高，单位平方公里的数据量高达数十亿的点云数据量，图像显示问题已成为应用的瓶颈。显示端往往需要进行渲染处理，目前的端渲染架构中，数据是在客户端浏览器完成解析和渲染，渲染工作由客户端浏览器完成，因此，三维场景的显示效果和图像质量基板上取决于客户端硬件设备的性能，特别是设备的中央处理器(Central Processing Unit，简称为CPU)、图形处理器(Graphics ProcessingUnit，简称为GPU)、操作系统、显示设备等，高精度实景三维数据的清晰显示对客户端的硬件性能配置要求较高，导致高精度实景三维在硬件性能配置较低的客户端显示效果较差，甚至在显示过程出现严重的卡顿现象。

由于每个进行云渲染的应用，都需要一个单独的物理服务器资源支持，如果要满足多用户量使用的场景，就会需要非常多的物理服务器，并且应用程序的部署、更新、维护上，也会有相应的人工成本；并且，现有的云渲染平台还存在也存在已部署应用的服务器当前不在使用的，而导致的服务器资源浪费的问题。

因此，如何提供一种云渲染平台及其智能调度方法，以克服云渲染平台服务器资源浪费的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种实景三维在云发布过程中负载性能优化方法及系统，该方法利用云渲染服务器的资源实现实景三维数据的数据处理，克服了访问终端资源不足所造成的缺陷。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供的实景三维在云发布过程中负载性能优化方法，包括以下步骤：

用户通过访问终端向信令服务器发起实景三维访问请求；

信令服务器实时接收用户实景三维数据访问请求，并根据访问请求获取云渲染服务器参数；所述信令服务器根据访问请求和云渲染服务器参数确定承载服务器，并建立用户与承载服务器之间的访问链接；

所述承载服务器根据访问请求开启实景三维渲染实例，将渲染后的实景三维图形数据推送到访问终端。

进一步，所述访问终端包括具备浏览器访问能力的终端设备。

进一步，所述访问请求是通过socket内部即时通信发送给云渲染服务器。

进一步，所述云渲染服务器参数包括本机内存、显卡、CPU负载情况。

进一步，所述云渲染服务器通过socket通信将本机内存、显卡、CPU负载情况，实时发送信令服务器；

进一步，所述承载服务器是按照以下方式确定的：

采用轮询法round robin，具体如下：

所述信令服务器通过接收每台云渲染服务器的内存，显卡CPU负载情况，以及云渲染实景三维实例的个数，将访问请求平均的分发给每台服务器，最终每台服务器的负载保持均衡；

进一步，所述承载服务器是按照以下方式确定的：

采用加权轮询法weightedroundrobin，具体如下：

根据机器渲染能力，高配机器分配高配访问量，低配机器，分配低访问量；

进一步，所述承载服务器根据访问请求开启实景三维渲染实例，渲染后的实景三维图形数据推送到访问终端，具体过程如下：

被选定为承载服务器的云渲染服务器接收信令服务器的渲染要求，承载服务器实时优化方案根据用户访问请求，即时开启实景三维渲染实例，将渲染好的图形，通过像素流的方式直接推送给用户；当用户停止访问，即关闭渲染实例；

本发明实景三维在云发布过程中负载性能优化系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的实景三维在云发布过程中负载性能优化方法及系统，该方法是用户通过访问终端向信令服务器发起实景三维访问请求；信令服务器实时接收用户实景三维数据访问请求，并根据访问请求获取云渲染服务器参数；所述信令服务器根据访问请求和云渲染服务器参数确定承载服务器，并建立用户与承载服务器之间的访问链接；所述承载服务器根据访问请求开启实景三维渲染实例，将渲染后的实景三维图形数据推送到访问终端。本发明提供的方法提供了实景三维在云发布过程中负载性能优化方案，该方案可以根据访问请求和云渲染服务器资源进行渲染计算分配，在渲染结束后关闭，实现自动启停云渲染服务器，充分利用了云渲染服务器的资源。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为实景三维在云发布过程中负载性能优化方法流程图。

图2为实景三维在云发布过程中负载性能优化系统图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示，本实施例提供的实景三维在云发布过程中负载性能优化方法，包括以下步骤：

访问终端：phone、PC等具备浏览器访问能力的终端设备；

用户通过访问终端向信令服务器发起实景三维云查看访问请求，所述访问请求采用socket内部即时通信；本实施例中的访问终端也可以将访问请求发送给云渲染服务器；

信令服务器：实时接收用户访问实景三维数据请求，解析实景三维数据请求，根据实景三维数据请求获取云渲染服务器参数，所述云渲染服务器参数包括内存、显卡、CPU等，所述云渲染服务器参数通过socket通信将本机内存、显卡、CPU负载情况，实时发送信令服务器；当用户需要访问云渲染服务的时候，连接信令服务器，信令服务器接收到渲染服务的请求时，去分析计算各个承载云渲染服务器的相关剩余可使用硬件资源，然后通过负载均衡两种方案，筛选承载服务器推送给用户，用户会自动跳转到相关服务器分布链接进行访问实景三维。当负责承载的云渲染服务器接收到信令服务器的启动指令后，会立刻启动渲染程序，当用户终端访问渲染服务器时，会实时的将各个画面拆解为像素流发送给终端，最终达成了云渲染和云浏览的目的；

承载服务器实现分布链接的过程，信令服务器的作用是通过计算云渲染服务器参数和需要渲染的数据来确定承载服务器，然后建立访问终端的用户与承载服务器的链接，并将渲染任务分发给承载服务器进行渲染，承载服务器将渲染结构通过像素流的方式发送到访问终端。

方案一：轮询法round robin，减少每台服务器承载压力，信令服务器依次从服务器1开始，轮询到服务器N，通过接收每台云渲染服务器的内存，显卡CPU负载情况，以及云渲染实景三维实例的个数和资源请求总量，将两者进行对比，将能够满足渲染要求的服务器推送给访问终端，如果一次轮询没用找到符合要求的，会再次进行重复轮询。

方案二：加权轮询法weightedroundrobin，根据机器渲染能力，高配机器分配高配访问量，低配机器，分配低访问量；

在配置信令服务器的时候，需要运维人员将单例渲染客户端最终所占资源情况(单例占用资源变量Sn)进行上传保存在信令服务器，首先信令服务器会搜集各个云渲染服务器的硬件资源情况(单个云渲染服务器的硬件资源变量Ss)，然后用每个云渲染服务器的Ss除以Sn，最终会得到每个服务器的权重占比。如服务器A、B、C权重比为4:3:2。那么在9次请求中，服务器A将收到其中的4次请求，服务器B会收到其中的3次请求，服务器2则收到其中的1次请求。

被选定为承载服务器的云渲染服务器接收信令服务器的渲染要求，承载服务器实时优化方案根据用户访问请求，即时开启实景三维渲染实例，将渲染好的图形，通过像素流的方式直接推送给用户；当用户停止访问，即关闭渲染实例；

云渲染服务器渲染的三维数据，主要包括实景三维数据和仿真模型数据等，

所述实景三维数据(osgb，3dtiles等)：考虑到实景三维数据量通常比较庞大，无法在同一时间全局加载，需将实景三维数据细分为金字塔状的层次结构，最上层为不太精细的数据，越到下层模型数据越精细，渲染成本更高。同时还采用了动态加载和卸载的调度原理，将视域内的三维数据实时渲染，将视域外的三维数据实时卸载。

所述仿真模型数据(obj,fbx等)：当需要加载大量的仿真模型数据时，需要对仿真模型构建Lod，即多层次细节，距离越远细节越少，距离越近细节越多，所需要加载的三角面也会更多，通过视角的距离，去实时优化渲染所占的资源。

当多用户多访问请求时，会采用两种方式分发：

可操作方式：访问该渲染实例的终端具备完全的操作权限，即渲染实例支持的所有功能都可以进行访问和使用。该渲染方式通常为单例渲染，就是说必须一个终端独占一个渲染实例。

可查看方式：访问该渲染实例的终端只具备查看最终渲染结果的权限，无任何操作权限。前提是，必须有一个具备完全操作权限的终端开启渲染实例，并将该实例共享给其他用户。最终该具有完全操作权限的终端所进行的任何操作，都可以实时的推送到查看终端，进行实时浏览。该方式通常使用在会议汇报模式情况下。

本实施例提供的方法，可以在4G/5G环境下，采用云端的方式来为用户终端提供三维模型的展示服务，同样可以将三维渲染部分由云端线上处理，将用户终端观看的当前画面以视频的方式为其呈现，交互操作以指令的方式，发送到云端服务器，云端服务器上的画面根据交互操作做出相应的动作，同时渲染出实时的视频推送给客户。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.实景三维在云发布过程中负载性能优化方法，其特征在于：包括以下步骤：

用户通过访问终端向信令服务器发起实景三维访问请求；

信令服务器实时接收用户实景三维数据访问请求，并根据访问请求获取云渲染服务器参数；所述信令服务器根据访问请求和云渲染服务器参数确定承载服务器，并建立用户与承载服务器之间的访问链接；

所述承载服务器根据访问请求开启实景三维渲染实例，将渲染后的实景三维图形数据推送到访问终端。

2.如权利要求1所述的实景三维在云发布过程中负载性能优化方法，其特征在于：所述访问终端包括具备浏览器访问能力的终端设备。

3.如权利要求1所述的实景三维在云发布过程中负载性能优化方法，其特征在于：所述访问请求是通过socket内部即时通信发送给云渲染服务器。

4.如权利要求1所述的实景三维在云发布过程中负载性能优化方法，其特征在于：所述云渲染服务器参数包括本机内存、显卡、CPU负载情况。

5.如权利要求1所述的实景三维在云发布过程中负载性能优化方法，其特征在于：所述云渲染服务器通过socket通信将本机内存、显卡、CPU负载情况，实时发送信令服务器。

6.如权利要求1所述的实景三维在云发布过程中负载性能优化方法，其特征在于：所述承载服务器是按照以下方式确定的：

采用轮询法round robin，具体如下：

所述信令服务器通过接收每台云渲染服务器的内存，显卡CPU负载情况，以及云渲染实景三维实例的个数，将访问请求平均的分发给每台服务器，最终每台服务器的负载保持均衡。

7.如权利要求1所述的实景三维在云发布过程中负载性能优化方法，其特征在于：所述承载服务器是按照以下方式确定的：

采用加权轮询法，具体如下：

获取各个云渲染服务器硬件资源，根据硬件资源确定各个云渲染服务器权重占比，根据权重比和渲染数据分配云渲染服务器访问次数。

8.如权利要求1所述的实景三维在云发布过程中负载性能优化方法，其特征在于：所述承载服务器根据访问请求开启实景三维渲染实例，渲染后的实景三维图形数据推送到访问终端，具体过程如下：

被选定为承载服务器的云渲染服务器接收信令服务器的渲染要求，承载服务器实时优化方案根据用户访问请求，即时开启实景三维渲染实例，将渲染好的图形，通过像素流的方式直接推送给用户；当用户停止访问，即关闭渲染实例。

9.实景三维在云发布过程中负载性能优化系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至7任一项所述的方法。

Images