一种基于并行绘制技术的三维图形渲染方法.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(10)申请公布号CNCN103699364103699364A(43)申请公布日2014.04.02(21)申请号201310720041.3(22)申请日2013.12.24(71)申请人四川川大智胜软件股份有限公司地址610045四川省成都市武侯区武科东一路七号(72)发明人宋歌季玉龙汪归归谭诗瀚万宇姜伟张严辞胡雄俊闵鹏王洋(74)专利代理机构成都信博专利代理有限责任公司51200代理人邓金涛卓仲阳(51)Int.Cl.G06F9/38(2006.01)G06F9/50(2006.01)G06T15/00(2011.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图2页附图2页(54)发明名称一种基于并行绘制技术的三维图形渲染方法(57)摘要本发明涉及计算机应用技术和计算机图形图像领域，具体涉及一种基于并行绘制技术的三维图形渲染方法，包括：构建并行绘制渲染系统工作环境，用户服务节点执行负载平衡计算，根据负载平衡结果，渲染节点确定图元归属，渲染节点执行渲染任务，提取像素数据并发送到图像服务节点，图像服务节点接收像素数据，执行图像拼合，输出到投影设备并显示。本发明优秀的资源调度策略和作业调度策略，能最大限度地提高资源利用率，节省渲染时间；丰富的开发工具和接口，便于高级用户进行有针对的开发；优秀的资源管理功能，能实施有效地管理，安全性、稳定性、可靠性较好。CN103699364ACN103694ACN103699364A权利要求书1/2页1.一种基于并行绘制技术的三维图形渲染方法，其特征在于包括：步骤一，构建并行绘制渲染系统工作环境，所述并行绘制渲染系统主要由用户服务节点、渲染节点和图像服务节点组成，其中所述用户服务节点负责渲染节点之间的协调，接收用户输入，传送指令，所述渲染节点拥有全部场景数据，并根据视点的改变和负载平衡计算结果自适应地判断面片归属，根据统一位姿指令执行渲染任务，提取图像像素信息并发送给图像服务节点，所述图像服务节点接收渲染节点输入像素信息，合成各像素信息，输出图像信息到投影设备；步骤二，用户服务节点执行负载平衡计算，根据负载平衡结果，渲染节点确定图元归属；步骤三，渲染节点执行渲染任务，提取像素数据并发送到图像服务节点；步骤四，图像服务节点接收像素数据，执行图像拼合，输出到投影设备并显示。2.根据权利要求1所述的一种基于并行绘制技术的三维图形渲染方法，其特征在于：所述步骤二中，负载平衡计算的方法如下：用户服务节点发送统一位置信息和屏幕划分方案到渲染节点，启动第k帧渲染；渲染节点完成渲染，输出像素数据到图像服务节点；渲染节点记录自身渲染时间，发送给用户服务节点；用户服务节点汇总渲染时间，判断负载平衡系数是否超过限定值，如果没有超过限定值，即为负载平衡，采用屏幕划分方案；如果超过限定值即为负载不平衡，根据各节点渲染时间计算屏幕区域负载权值表，并确定屏幕划分方案；图像服务节点汇总像素数据，拼接输出。3.根据权利要求2所述的一种基于并行绘制技术的三维图形渲染方法，其特征在于：所述屏幕划分方案为：用户服务节点收集所有渲染节点的绘制时间的开销数据，用其更新保存屏幕划分空间的二叉树叶节点的EstimateLoad值，当负载状况满足屏幕划分更新阀值时，计算屏幕空间中每一个像素的预估负载，在对屏幕空间中每一个像素点进行离散化负载预估，使用所有渲染节点按照负载预估值比例分配当前绘制任务。4.根据权利要求1所述的一种基于并行绘制技术的三维图形渲染方法，其特征在于：所述步骤三中，渲染节点与图像服务节点间采用HLA分布式数据传输规范进行数据同步传输，解决数据同步问题，实现画面同步显示。5.根据权利要求4所述的一种基于并行绘制技术的三维图形渲染方法，其特征在于：所述HLA分布式数据传输是方法是：建立统一对象模型，在搭建仿真系统前，用面向对象的思想将系统中所有逻辑主体抽象成对象，将数据抽象成对象的属性并添加到联邦对象模型模板中；声明管理实施，数据发送方调用HLA发布数据接口，数据接收方调用HLA订购数据接口；对象管理实施，在仿真系统中为每一个传输数据块附带对象实例句柄或者交互类句柄，对象实例句柄绑定发送频繁海量的数据，交互类句柄绑定偶尔发送的数据；时间管理实施，仿真系统首先调用HLA时间管理服务函数，确定是否使用时间同步机制，其次，在发送数据和接收数据时，均使用带时间戳的函数接口去处理数据，当同一时刻的数据处理结束时，系统再进行下一步仿真和数据交互；2CN103699364A权利要求书2/2页数据分发管理实施，分发管理设定一定的单位范围作为数据收发的域，为每一个数据块附加一个路径空间，当发送方和接收方数据路径空间重叠时，进行数据的发送和接收。6.根据权利要求