集群渲染环境中基于PKDT树的动态反馈负载均衡方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103077088A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103077088103077088A(43)申请公布日2013.05.01(21)申请号201310018156.8G06T15/00(2006.01)(22)申请日2013.01.17(71)申请人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路38号(72)发明人张勤飞赵磊鲁东明任艳姣陆胜李伟(74)专利代理机构杭州天勤知识产权代理有限公司33224代理人胡红娟(51)Int.Cl.G06F9/50(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图2页附图2页(54)发明名称集群渲染环境中基于PKDT树的动态反馈负载均衡方法(57)摘要本发明公开了一种集群渲染环境中基于PKDT树的动态反馈负载均衡方法，包括如下步骤：(1)针对需要渲染的三维模型，服务器将渲染的每帧任务划分成若干子任务，将这些子任务预先指定给每个渲染机器节点，并逐个进行传送；(2)每个渲染机器节点执行完一个子任务后，向服务器机器节点返回渲染结果图像，并申请下一个子任务；(3)服务器记录每个渲染机器节点完成每个子任务的时间以及每个渲染机器节点完成的子任务的数量，并按照该记录结果将未完成的子任务在渲染机器节点之间进行动态平衡分配，直至完成渲染这帧任务。本发明集群渲染环境中基于PKDT树的动态反馈负载均衡方法，将每帧渲染任务按屏幕空间进行均匀划分，并将划分后的子任务在各渲染机器节点中进行动态平衡分配，充分挖掘集群渲染系统的最佳渲染能力。CN103077088ACN10378ACN103077088A权利要求书1/1页1.一种集群渲染环境中基于PKDT树的动态反馈负载均衡方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)针对需要渲染的三维模型，服务器节点将每帧渲染任务划分成若干子任务，将这些子任务预先指定给每个渲染机器节点，并逐个进行传送；(2)每个渲染机器节点执行完一个子任务后，向服务器机器返回渲染结果图像，并申请下一个子任务；(3)服务器节点记录每个渲染机器节点完成每个子任务的时间以及每个渲染机器节点完成的子任务的数量，并依据该记录结果将未完成的子任务在渲染机器节点之间进行动态平衡，直至完成该帧渲染任务。2.如权利要求1所述的集群渲染环境中基于PKDT树的动态反馈负载均衡方法，其特征在于，所述步骤(1)中服务器向渲染节点预先指定子任务之前，根据每个子任务中需要渲染的像素的数量预估每个子任务的计算量。3.如权利要求2所述的集群渲染环境中基于PKDT树的动态反馈负载均衡方法，其特征在于，所述步骤(1)中划分渲染任务时，每个子任务的计算量相同。4.如权利要求3所述的集群渲染环境中基于PKDT树的动态反馈负载均衡方法，其特征在于，所述步骤(1)中子任务数目是渲染机器节点数目的整数倍。5.如权利要求4所述的集群渲染环境中基于PKDT树的动态反馈负载均衡方法，其特征在于，所述步骤(1)中将需要渲染的模型投影到屏幕空间，对于屏幕空间的每一个像素，若与模型相对应的几何面片落到该像素，则该像素即为需要渲染的像素。6.如权利要求5所述的集群渲染环境中基于PKDT树的动态反馈负载均衡方法，其特征在于，所述步骤(3)中对比各个渲染机器节点完成每个子任务的时间，优先向完成时间短的渲染机器节点传送下一个子任务。2CN103077088A说明书1/5页集群渲染环境中基于PKDT树的动态反馈负载均衡方法技术领域[0001]本发明涉及集群渲染领域，具体涉及一种集群渲染环境中基于PKDT树的动态反馈负载均衡方法。背景技术[0002]目前，高真实感渲染在很多领域已经有了越来越多的应用，例如在电影特效的制作，真实感场景的展示等方面都有重要应用。[0003]高真实感渲染需要极高的计算能量，如果对渲染速度也有较高要求，那么单机的渲染能力已经无法满足，二需要使用集群技术。[0004]负载均衡问题是影响集群渲染系统整体性能的重要因素之一。集群渲染系统中，由于不同渲染节点间处理能力上的差异或者任务分配的不均匀，会出现不同渲染节点任务完成时间不一致的情况，这样完成时间早的节点只能闲置等待处理时间慢的渲染节点，从而造成了集群渲染系统资源的浪费。[0005]目前解决负载不均衡问题的方法从大类上来说有两种，一是静态平衡方法；二是动态平衡方法。[0006]静态平衡方法通过对整个集群渲染系统中各个渲染节点的计算能力进行估算，然后在初始化阶段就将任务分配好，一旦分配就不再改变。这种方法局限性非常大，首先，通常难以准确估算渲染节点的计算能力以及网络环境等；其次，由于每个渲染节点的计算环境、网络环境一直处于不断的变化之中，这些渲染节点的计算能力以及网络传输能力也是不停地变化的，因此，这种方法通