CN117971500A - 一种异构集群化云渲染的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种异构集群化云渲染的方法，属于异构集群化云渲染技术领域，主要包括云渲染管理调度程序、云渲染主机、云渲染应用管理平台、云渲染隧道服务器。该一种异构集群化云渲染的方法，使用该方案能大幅削减云渲染需求的硬件成本：使用普通游戏电脑即可，无需使用昂贵的专业显卡、商业成本：开源的操作系统、开源的技术架构，无需额外的专利、版权等问题，同时支持集群化部署，能大幅提升云渲染需求的吞吐量。
Description
技术领域
本发明涉及异构集群化云渲染技术领域，具体为一种异构集群化云渲染的方法。
背景技术
渲染是一种计算机图形图像生成技术，它以存储在计算机中的几何场景模型为基础，经过附加色彩、纹理及材质，并根据设定的光照条件及场景光照关系，计算生成具有高真实度的视景图像。随着现代电影制作对产品质量的不断提升，渲染计算已成为多个产业领域的基础需求，特别是在3D动漫电影产业领域。
现有云渲染技术大多闭源而且硬件成本太高同时商业化较严重，如平行云单渲染实例运行成本太高（硬件+商务成本）。而如UE平台提供的云渲染解决方案只针对其旗下应用提供了渲染支持。而针对异构平台如LINUX操作系统（包括部分国产化操作系统）的云渲染解决方案比较稀缺，同时针对OPENGL应用支持也是相当不足的。
发明内容
（一）解决的技术问题
为解决上述技术问题，本发明提供了一种异构集群化云渲染的方法，将云渲染技术运行在经济型硬件平台上（异构操作系统，如UBUNTU等；普通GPU，如RTX4080等）以此来大幅降低常规云渲染需求的商业成本；同时提供对OPENGL应用的广泛支持以应对各类大型3D应用的渲染场景需求（针对OPENGL做适配）；并具有集群化运行能力（需要具备较强的集群扩展能力），这样能适应较大并发数的云渲染需求。
（二）技术方案
基于此，本发明提供如下技术方案：一种异构集群化云渲染的方法，主要包括云渲染管理调度程序、云渲染主机、云渲染应用管理平台、云渲染隧道服务器；
具体使用方法如下：
步骤S1：首先云渲染管理调度程序根据当前渲染集群负载来调度云渲染主机的运行任务，同时接入云渲染主机基础管理功能（开启、关闭等），并对渲染集群内各渲染主机的运行报表实时跟踪查看；
步骤S2：随后云渲染主机渲染来自调用方的应用渲染需求，当A调用方发起渲染B应用程序的请求后，由管理调度程序分配给某主机后，某主机分发号B应用，然后开始渲染并将渲染后的视频流发送给调用方A，同时云渲染主机在运行时需要上报自己的工作状态给调度程序；
步骤S3：然后云渲染应用管理平台管理待渲染的应用，管理应用上传、审核等操作，以及第三方调用方信息的管理如调用者提供应用托管至云渲染平台根据自身需求来设置渲染方式、输出码流、输出分辨率等参数，云渲染应用管理平台可以运行在任意操作系统上，无特别限制；
步骤S4：最后云渲染隧道服务器打通浏览器端（调用者）与云渲染主机视频流的通信通道（WEBRTC），隧道程序运行在CENTOS（7+）上。
优选的，所述云渲染主机操作系统为UBUNTU LINUX,使用商业英伟达显卡（成本低），使用DOCKER镜像来运行3D应用。
优选的，所述DOCKER镜像使用GPU视频编码功能将运行的3D应用显示输出为视频流通过WEBRTC发送给调用者，同一个云渲染主机可以独立运行多个3D应用互不干扰。
（三）有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种异构集群化云渲染的方法，具备以下有益效果：
该一种异构集群化云渲染的方法，使用该方案能大幅削减云渲染需求的硬件成本（使用普通游戏电脑即可，无需使用昂贵的专业显卡）、商业成本（开源的操作系统、开源的技术架构，无需额外的专利、版权等问题），同时支持集群化部署，能大幅提升云渲染需求的吞吐量。
附图说明
图1为本发明方法流程框图。
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，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1，一种异构集群化云渲染的方法，本发明分为4部分：云渲染管理调度程序（1）、云渲染主机（N）、云渲染应用管理平台（1）、云渲染隧道服务器（N/3）。
云渲染管理调度程序：根据当前渲染集群负载来调度云渲染主机的运行任务，同时接入云渲染主机基础管理功能（开启、关闭等），并对渲染集群内各渲染主机的运行报表实时跟踪查看。云渲染调度程序可以运行在任意操作系统上，无特别限制。
云渲染主机：云渲染主机负责渲染来自调用方的应用渲染需求。如A调用方发起渲染B应用程序的请求后，由管理调度程序分配给某主机后，某主机分发号B应用，然后开始渲染并将渲染后的视频流发送给调用方A。同时云渲染主机在运行时需要上报自己的工作状态给调度程序。云渲染主机操作系统为UBUNTU LINUX,使用商业英伟达显卡（成本低）。使用DOCKER镜像来运行3D应用。DOCKER镜像使用GPU视频编码功能将运行的3D应用显示输出为视频流通过WEBRTC发送给调用者。同一个云渲染主机可以独立运行多个3D应用互不干扰。
云渲染应用管理平台：云渲染应用管理平台负责管理待渲染的应用如应用上传、审核等操作，以及第三方调用方信息的管理如调用者提供应用托管至云渲染平台根据自身需求来设置渲染方式、输出码流、输出分辨率等参数。云渲染应用管理平台可以运行在任意操作系统上，无特别限制。
云渲染隧道服务器：负责打通浏览器端（调用者）与云渲染主机视频流的通信通道（WEBRTC）。隧道程序运行在CENTOS（7+）上。仅做流量通道一般该类型服务器对硬件配置要求不大且数量远低于云渲染主机的数量。
系统（集群）最小组成单元为：1台LINUX服务器（用以部署云渲染管理程序、隧道服务器）、1台云渲染主机（UBUNTU）、云渲染应用管理平台、1台中间件服务器（用以存储待渲染的3D应用程序文件、以及其他数据库存储需求）。
然后可根据具体渲染需求对集群进行动态扩容，如云渲染需求并发量很大，那么则增加云渲染主机的数量即可（只需要修改云渲染主机的基础配置，当主机启动后会自动与集群进行通信，从而完成动态扩容）；
将3D应用以无界面运行方式在LINUX平台下运行，同时将运行结果使用英伟达CUDA库编码为视频流进行渲染过程。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种异构集群化云渲染的方法，其特征在于：主要包括云渲染管理调度程序、云渲染主机、云渲染应用管理平台、云渲染隧道服务器；
具体使用方法如下：
步骤S1：首先云渲染管理调度程序根据当前渲染集群负载来调度云渲染主机的运行任务，同时接入云渲染主机基础管理功能：开启、关闭，并对渲染集群内各渲染主机的运行报表实时跟踪查看；
步骤S2：随后云渲染主机渲染来自调用方的应用渲染需求；
步骤S3：然后云渲染应用管理平台管理待渲染的应用；
步骤S4：最后云渲染隧道服务器打通浏览器端：调用者、云渲染主机视频流的通信通道：WEBRTC。
2.根据权利要求1所述的一种异构集群化云渲染的方法，其特征在于：如上所述步骤S2具体操作方式为：当A调用方发起渲染B应用程序的请求后，由管理调度程序分配给某主机后，某主机分发号B应用，然后开始渲染并将渲染后的视频流发送给调用方A，同时云渲染主机在运行时需要上报自己的工作状态给调度程序。
3.根据权利要求1所述的一种异构集群化云渲染的方法，其特征在于：所述云渲染主机操作系统为UBUNTU LINUX,使用商业英伟达显卡，使用DOCKER镜像来运行3D应用。
4.根据权利要求3所述的一种异构集群化云渲染的方法，其特征在于：所述DOCKER镜像使用GPU视频编码功能将运行的3D应用显示输出为视频流通过WEBRTC发送给调用者。
5.根据权利要求1所述的一种异构集群化云渲染的方法，其特征在于：如上所述步骤S3具体管理为：应用上传、审核操作，以及第三方调用方信息的管理如调用者提供应用托管至云渲染平台根据自身需求来设置渲染方式、输出码流、输出分辨率参数。
6.根据权利要求1所述的一种异构集群化云渲染的方法，其特征在于：如上所述步骤S4的隧道程序运行在CENTOS 7+上。
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