一种基于动态任务粒度的负载均衡集群渲染方法.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CN109448092A(43)申请公布日2019.03.08(21)申请号201811346469.5(22)申请日2018.11.13(71)申请人天津津航计算技术研究所地址300308天津市东丽区空港经济区保税路357号(72)发明人李谦袁盾刘康贾磊(74)专利代理机构中国兵器工业集团公司专利中心11011代理人袁孜(51)Int.Cl.G06T15/00(2011.01)G06F9/50(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种基于动态任务粒度的负载均衡集群渲染方法(57)摘要本发明公开了一种基于动态任务粒度的负载均衡集群渲染方法，属于计算机集群渲染技术领域，解决粗粒度的帧间调度策略在集群规模增大时会出现明显负载不均衡以及细粒度的帧内调度策略会增加执行开销并降低作业整体性能的问题。该方法首先根据渲染节点的个数决定进行帧间调度的帧数，然后利用帧间相关性提出交错任务划分方法进行帧的分发，最后将剩余的帧拆分成多个更小粒度的区块来实现负载均衡，从而提高资源利用率，有效的平衡渲染节点之间的工作负载，提升集群渲染系统的整体性能。CN109448092ACN109448092A权利要求书1/1页1.一种基于动态任务粒度的负载均衡集群渲染方法，其特征在于，该方法包括下述内容：(1)根据集群渲染节点的个数，选择帧数进行粗粒度的帧间调度；(2)利用帧间相关性，帧间调度采用交错任务划分方法将第一步挑选的帧集合分发给各个渲染节点；(3)根据集群中渲染节点的个数将剩余的帧拆分成多个更小粒度的区块并动态分发给渲染节点；(4)根据上述帧集合和区块，渲染对应帧，生成图片。2.根据权利要求1所述的一种基于动态任务粒度的负载均衡集群渲染方法，其特征在于，步骤(1)中，对于一个包含M帧任务的渲染作业，选择的帧数mbest为mbest＝M-(M％R)，其中集群渲染节点的个数R。3.根据权利要求1所述的一种基于动态任务粒度的负载均衡集群渲染方法，其特征在于，步骤(2)中，帧间调度采用交错任务划分方法具体内容为：假设采用帧间划分方法调度的帧序列编号为1,2,3,…,mbest，每个渲染节点将会分配到E帧任务，可表示如下：满足集合{Q|Q＝Rz+p,z∈0、1、2、3…,1≤Q≤mbest}中的帧将会被分配给渲染节点p，1≤p≤R；且同时满足渲染节点k将渲染的帧集合为{k,R+k,…,(E-1)R+k}，渲染节点R将渲染的帧集合为{R,2R,…,ER}，其中K小于R，R为集群渲染节点的个数，mbest为帧数。4.一种基于动态任务粒度的负载均衡集群渲染方法，其特征在于，该方法包括下述内容：1)对于一个包含M帧任务的渲染作业，根据集群渲染节点的个数R，选择帧数mbest进行粗粒度的帧间调度：其中mbest＝M-(M％R)(2)2)充分利用帧间相关性，采用面向帧间调度的交错任务划分方法；假设采用帧间划分方法调度的帧序列编号为1,2,3,…,mbest，每个渲染节点将会分配到E帧任务，可表示如下：满足集合{Q|Q＝Rz+p,z∈0、1、2、3…,1≤Q≤mbest}中的帧将会被分配给渲染节点p，1≤p≤R；且同时满足渲染节点k将渲染的帧集合为{k,R+k,…,(E-1)R+k}，渲染节点R将渲染的帧集合为{R,2R,…,ER}，其中K小于R；3)根据集群渲染节点的个数将剩余的帧拆分成多个更小粒度的区块并动态分发给渲染节点，每帧划分的区块数可表示如下：4)根据上述帧集合和区块，渲染对应帧，生成图片。2CN109448092A说明书1/5页一种基于动态任务粒度的负载均衡集群渲染方法技术领域[0001]本发明属于计算机集群渲染技术领域，涉及集群渲染管理系统中一种基于动态任务粒度的负载均衡方法。背景技术[0002]近年来，动漫影视产业的发展势头迅猛，随着3D、4D的兴起和高清动漫的趋热，作为动漫制作核心环节之一的真实感渲染也面临巨大的挑战，一些复杂镜头的单帧图像的渲染需要几个小时甚至几天才能完成。虽然过去几十年计算机的计算能力成倍增长，但是对动漫电影真实感和分辨率越来越严苛的要求导致渲染时间依然没有下降。为了按时完成任务，许多大型动画工作室都会耗费大量的金钱搭建自己的本地渲染农场或使用云渲染农场，它利用渲染任务的天然并行性，通过任务的划分在集群上并行地渲染图片，达到缩短时间的目的。[0003]集群渲染又称作分布式渲染或者渲染农场。集群渲染系统通常分为硬件部分与软件部分。硬件部分由渲染节点与存储节点组成，渲染节点上运行着渲染软件，渲染作业在渲染节点上得到执行并输出渲染后图片；存储节点上存放渲染作业执行所需要的文件信息。集群渲染系统的软件部分是指集群渲染管理系统，该系统负责统一分配渲