CN205193879U - 一种云计算渲染系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种云计算渲染系统，包括任务分配服务器、模板管理服务器、合成服务器和云渲染集群，云渲染集群包括多个渲染节点；模板管理服务器配置有多个虚拟机模板；任务分配服务器接收影视制作中心提交的渲染请求，根据渲染场景文件中同一虚拟镜头同一帧画面中各个虚拟物体单独渲染所需要的虚拟环境和计算资源、以及各个渲染节点的硬件信息，优化分配不同数量的待渲染物体至指定的渲染节点，并选择相应的虚拟机模板在指定的渲染节点创建虚拟机环境进行渲染计算；合成服务器将多个渲染节点针对同一虚拟镜头同一帧画面中的各个虚拟物体进行渲染的结果合成为最终的渲染结果图像返回给影视制作中心。本系统缩短渲染时长、提高影片制作效率。

Description

一种云计算渲染系统

技术领域

本实用新型涉及渲染技术，更具体地说，涉及一种云计算渲染系统。

背景技术

渲染(Rendering)是一种计算机图像生成技术，首先在计算机内建立所需虚拟拍摄场景的几何模型数据，并附上一定的材质、纹理及色彩，再加上光源，根据一定的光照条件，计算并生成具有真实感效果的场景图像。

在较大规模的影视动漫制作特别是三维动画和三维电影节目制作项目的过程中，由于复杂的场景和特效要求，着色渲染过程需要大量的计算机处理时间，渲染速度过慢成为了影视、动漫特效制作的瓶颈。

由于单个计算机的CPU和GPU的计算能力有限，因此可以采用多计算机集群渲染，通过充分利用集群中所有计算机节点的计算能力来提升渲染效率。近年来国内外的很多影视制作都是通过集群渲染来取得较高的渲染加速比值，尤其是采用云计算虚拟机技术搭建的云计算渲染服务平台更是其中的主流。

但是，随着影视制作画质要求的提高，超高分辨率(4K、8K或更高)图像制作逐渐增多，此类图像渲染对于渲染集群单个节点的硬件配置参数(如CPU主频、内存容量等)要求也越来越高，并且渲染集群中单个节点每幅图像的平均渲染时间也在延长。目前，国内制作超高分辨率影片渲染的云计算渲染服务平台中的普通渲染节点内存容量要求可达上百GB，节点平均单个任务的渲染时间可达12小时以上。对于影视制作单位而言，渲染平台节点平均任务完成时间的延长，也就意味着制作周期的延长，制作成本的增加。

此外，随着影视制作行业水平的整体提高，对应不同渲染目标物进行处理的应用软件和软件插件也越来越多，由于缺乏业内公认的标准和规范，软件和软件、软件和插件或者同软件不同插件之间的兼容性问题也日益突出。当软件或者插件之间设置有冲突时，则只能先用一种环境处理某一些针对目标，然后再换另外的环境处理其他针对目标，直到所有目标物处理完毕后，最后得到需要的高分辨率图像。此过程亦极大增加了图像的平均处理时间和处理难度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能有效缩短影视图像渲染时长、提高影片制作效率的云计算渲染系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提出一种云计算渲染系统，包括通过局域网连接的任务分配服务器、模板管理服务器、合成服务器和云渲染集群，其中：

所述云渲染集群包括多个渲染节点；

所述模板管理服务器配置有多个虚拟机模板；

所述任务分配服务器接收影视制作中心提交的渲染请求，根据渲染场景文件中同一虚拟镜头同一帧画面中的各个虚拟物体单独渲染所需要的虚拟环境和计算资源、以及云渲染集群中各个渲染节点的硬件信息，优化分配不同数量的待渲染物体至指定的渲染节点，并选择相应的虚拟机模板在所述指定的渲染节点创建虚拟机环境进行渲染计算；

所述合成服务器将所述多个渲染节点针对同一虚拟镜头同一帧画面中的各个虚拟物体进行渲染的结果合成为最终的渲染结果图像返回给影视制作中心。

本实用新型的云计算渲染系统将同一镜头内的不同渲染目标物分配到不同虚拟机渲染节点进行渲染，与由同一渲染节点处理整幅渲染镜头内的图像相比，可以降低单节点渲染的内容，显著缩短渲染时长，减少对计算机节点的硬件要求。此外，由于采用了多节点虚拟机渲染技术，用户可以将不同渲染软件和插件的配置组合映射到不同的虚拟机渲染节点之上，从而在同一个时间内对同一个渲染镜头的内容尝试不同的软件、插件渲染配合效果，在最短的时间内进行修改和完善，极大提高了影片制作效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一个实施例的云计算渲染系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了根据本实用新型一个实施例的云计算渲染系统100的结构示意图。如图1所示，该云计算渲染系统100由任务分配服务器110、模板管理服务器120、合成服务器140和云渲染集群130构成，彼此通过例如光纤接入同一局域网中。其中，云渲染集群130包括注册到该云计算渲染系统100的多个渲染节点131，用于根据任务分配服务器110的分配执行渲染计算任务。每一渲染节点131具有相应的硬件配置，各渲染节点131之间的配置可相同或不同。模板管理服务器120内配置有多个虚拟机模板121，每一虚拟机模板121对应于执行渲染的不同软硬件环境。用户可以预先根据需要在模板管理服务器120内配置不同的虚拟机模板121，以便后续使用此虚拟机模板121的系统配置进行相应的渲染任务。任务分配服务器110接收影视制作中心200中任一台制作电脑210提交的渲染请求，根据渲染场景文件中同一虚拟镜头同一帧画面中的各个虚拟物体单独渲染所需要的虚拟环境和计算资源、以及云渲染集群130中各个渲染节点131的硬件信息，优化分配不同数量的待渲染物体至指定的渲染节点131，并选择模板管理服务器120中相应的合适的虚拟机模板121在该指定的渲染节点131创建虚拟机环境进行渲染计算。各渲染节点131计算得到的渲染结果被发送给合成服务器140。合成服务器140将多个渲染节点131针对同一虚拟镜头同一帧画面中的各个虚拟物体进行渲染的结果合成为最终的渲染结果图像，并将该渲染结果图像返回给影视制作中心200。具体来说，该渲染结果图像可返回给影视制作中心200中提交相应渲染请求的制作电脑210，亦可以返回给用户指定的存储位置。

以下详细介绍云计算渲染系统100的工作过程：

影视制作中心200通过互联网与云计算渲染系统100通信连接。影视制作中心200包括多台制作电脑210。当任一台制作电脑210有影视图像文件需要渲染时，通过互联网向云计算渲染系统100的任务分配服务器110提交渲染请求，上传渲染场景文件。任务分配服务器110接收到制作电脑210提交的渲染请求后，首先读取渲染场景文件中每个虚拟物体的位置、大小、贴图、颜色等信息，利用随机算法综合所有信息自动对其进行为唯一编号，并将该信息发送给合成服务器140。然后，任务分配服务器110对即将进行渲染的场景内的虚拟镜头的拍摄范围进行计算，将属于同一虚拟镜头同一帧画面中的所有虚拟物体根据估值算法计算评估出每个物体单独渲染所需要的计算资源(如内存空间、硬盘缓存空间等)，之后根据注册到云计算渲染系统100的各渲染节点131的硬件信息，利用一定的优化算法分配同一虚拟镜头同一帧画面中不同数量的渲染物体至指定的渲染节点131，并选择模板管理服务器120中相应的合适的虚拟机模板121在该指定的渲染节点131创建虚拟机环境进行渲染计算。此过程利用渲染软件中内置的分层渲染技术，可以保留原渲染场景设计中虚拟镜头内被渲染物体的层次、透明度、阴影度等参数信息。最后，合成服务器140利用任务分配服务器110之前计算得到的不同虚拟物体在对应虚拟镜头中的位置、层次、色彩、阴影等信息，参考渲染镜头中预先设置的数字编号信息，将同一镜头同一帧画面中不同渲染节点131的渲染结果通过图像处理软件合成为最终的渲染结果图像，并将其返回给影视制作中心200，以供用户查看。

渲染过程中，用户不必在改动特定目标物后对全部渲染场景整体重新渲染，可以指定改动目标物至单独的渲染节点进行渲染，之后勾选相关场景中对应的虚拟镜头中的其他目标物渲染结果，即可直接合成最终渲染结果图像。

用户也可以在模板管理服务器120中分享自己配置的虚拟机模版，之后其他人员就可以分享使用此虚拟机模版的系统配置进行其他的渲染任务。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种云计算渲染系统，其特征在于，包括通过局域网连接的任务分配服务器、模板管理服务器、合成服务器和云渲染集群，其中：

所述云渲染集群包括多个渲染节点；

所述模板管理服务器配置有多个虚拟机模板；

所述任务分配服务器接收影视制作中心提交的渲染请求，根据渲染场景文件中同一虚拟镜头同一帧画面中的各个虚拟物体单独渲染所需要的虚拟环境和计算资源、以及云渲染集群中各个渲染节点的硬件信息，优化分配不同数量的待渲染物体至指定的渲染节点，并选择相应的虚拟机模板在所述指定的渲染节点创建虚拟机环境进行渲染计算；

所述合成服务器将所述多个渲染节点针对同一虚拟镜头同一帧画面中的各个虚拟物体进行渲染的结果合成为最终的渲染结果图像返回给影视制作中心。