基于云平台的在线三维渲染技术及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110751712A(43)申请公布日2020.02.04(21)申请号201911004369.9(22)申请日2019.10.22(71)申请人中设数字技术股份有限公司地址430056湖北省武汉市汉南区武汉经济技术开发区华人汇和科技园（华中智谷）项目一期工程第E4栋10层1号房(72)发明人李伯宇姚伟兵周永江宁高翔王新洋于洁(74)专利代理机构北京中理通专利代理事务所(普通合伙)11633代理人刘岩(51)Int.Cl.G06T15/00(2011.01)G06T1/20(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称基于云平台的在线三维渲染技术及系统(57)摘要本发明公开了一种基于云平台的在线三维渲染技术和系统，它包括WEB前端系统，所述WEB前端系统包括访问层和前端UI，所述访问层为手机和PC端。通讯层，业务层和数据层，它采用模型减面优化算法对模型文件轻量化处理，包括对减面优化后的轻量化模型的压缩步骤和实时通讯协议对模型文件进行优化，另外还采用渲染管线的并行算法和动态算力渲染算法对模型文件轻量化处理，让用户可以在任何轻量级的终端上获得高质量的3D渲染，云平台的在线三维渲染系统使一个设计中的产品在云服务器中渲染生成，来自各个国家或各个地区的设计师可以在同一个平台中进行设计，彼此直接交流看法并作出结论，修改后的设计共同验证。CN110751712ACN110751712A权利要求书1/2页1.一种基于云平台的在线三维渲染系统，它包括WEB前端系统，所述WEB前端系统包括访问层和前端UI，所述访问层为手机和PC端。通讯层，业务层和数据层，其特征在于，所述业务层包括a治理和配置模块；b监控保护和日志系统；c路由网关集群；d渲染任务调度模块，所述渲染任务调度模块包括MesosMaster调度中心、若干MesosSlave从服务、ConfigureService配置中心和ConfigureService转换服务，所述MesosMaster调度中心根据所选渲染模型的经验值来分配CPU、GPU、DISK大小并制定到合适的MesosSlave机器上启动相应的实例进行渲染，所述ConfigureService配置中心用来保存模型相关数据并提供与前端的交互接口，所述ConfigureService转换服务则用来处理模型构件树及构件属性的相关信息；e文件同步模块，包括FileSyncService文件同步服务和RenderService渲染引擎，所述MesosSlave搭载着文件同步服务，会准实时的将用户在各端上传的模型文件同步到本地，以供渲染引擎进行实时渲染；f云渲染轻量化及文件处理模块，由云端服务对模型文件进行轻量化处理，并就模型的使用状态进行邮件通知。2.根据权利要求1所述基于云平台的在线三维渲染系统，其特征在于，所述Web前端系统用于处理用户的web请求和基于页面的图形和模型的交互操作；通讯层用于提供对外的服务调用接口和通过websocket传输用户的操作给服务器同时把服务器的处理结果实地发送给Web前端的用户；业务层处理包括服务器渲染实例的分配、启动、终止及状态监控，是云端图形引擎的核心功能模块；数据层负责模型相关数据的存储和关联数据的查询和检索。3.一种基于云平台的在线三维渲染技术，其特征在于：它包括采用模型减面优化算法对模型文件轻量化处理，步骤如下：步骤一，根据所编辑的顶点、面、UV坐标数据构件类型优化简化率；步骤二，首先将顶点和面简化，根据各面信息计算每个顶点向他的每个邻居顶点坍缩的代价权值，u向v坍缩即消去u，将u的每个邻居边里的u替换为v；步骤三，将UV坐标简化，根据求边简化目标值的公式简化边：步骤四,消去简化边权值代价最小的节点，此时要即时更新第一步生成的各简化后边权值信息；步骤五，通过循环不断消去最小简化边权值的节点，直到顶点数小于用户设定的数值。4.根据权利要求3所述基于云平台的在线三维渲染技术，其特征在于：所述在线三维渲染技术还包括对减面优化后的轻量化模型的压缩步骤和实时通讯协议对模型文件进行优化。5.根据权利要求4所述基于云平台的在线三维渲染技术，其特征在于：所述压缩步骤为云端视锥体剔除算法，包括运用多细节显示(LOD)根据距离远近简化mesh数量并使用遮挡剔除(OcclusionCulling)技术去除那些不可见的物体。6.根据权利要求4所述基于云平台的在线三维渲染技术，其特征在于：所述压缩步骤为渲染结果图像多线程压缩算法，把结果图像分割成小块，通过多线程算法把2Mb的图像压缩到20-50K。7.根据权利要求4所述基于云平台的在线三维渲染技术，其特征在于：所述压缩步骤采用多线程同时将渲染的模型文件数据加载到内存。2C