一种基于云端渲染的三维效果图高效渲染方法与流程

本发明涉及图像渲染技术领域，尤其涉及一种基于云端渲染的三维效果图高效渲染方法。

背景技术：

随着虚拟现实技术的兴起与完善，很多企业逐渐使用虚拟现实技术进行推广及营销产品。其中，使用3D技术进行房屋户型设计的客户也越来越多。随着使用量的大量增长，产生大量的图像渲染需求，进而对渲染服务器产生很大的压力；但是在一定程度上，每台渲染服务器的渲染能力是一定的，在这种情况下，如果一张图纸的渲染只是通过一个渲染工作站来实现，那么渲染的效率低下，且每张效果图有不同的结构组成，如门窗、地板、家具及灯具，这些结构的渲染需要在前一部分结构渲染完成的基础上再进行下一个结构的渲染，如此渲染造成大量的时间浪费，无法达到高效渲染、高质渲染的目的。

现有虚拟现实的图像渲染，存在以下缺点：

(1)单台渲染机器的渲染时间过长；

(2)用户排队渲染的时间大幅增加；

(3)用户渲染容易超时；

(4)渲染图片过大，只用一个渲染平台工作站进行渲染，直接导致需要更多的时间进图片渲染；

(5)渲染图片过大，一台设备进行渲染，导致网络传输减慢；

因此，本领域的技术人员亟需研究出一种原渲染数据不变情况下加快速图片渲染进程,减少针对各个户型结构的图片进行渲染时的渲染时间，加快渲染图片的传输速度，用户可对自己的渲染图片进行个性化设计与分配后组合的基于云端渲染的三维效果图高效渲染方法。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种基于云端渲染的三维效果图高效渲染方法，该基于云端渲染的三维效果图高效渲染方法能在原渲染数据不变情况下加快速图片渲染进程,减少针对各个户型结构的图片进行渲染时的渲染时间，加快渲染图片的传输速度，用户可对自己的渲染图片进行个性化设计与各个任务分配渲染后无缝整合。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于云端渲染的三维效果图高效渲染方法，其特征在于：提供计算机终端、数据交换工具、渲染任务调度器及存储中心服务器、及若干渲染工作站，所述计算机终端与所述数据交换工具连接，所述数据交换工具与所述渲染任务调度器连接，所述渲染任务调度器与所述管理节点模块、所述存储中心服务器及渲染任务调度器连接，所述管理节点模块与所述渲染工作台连接，所述基于云端渲染的三维效果图高效渲染方法包括以下步骤：

S1、所述户型设计模块设计出户型方案，并发送渲染任务图片数据到所述数据交换管理模块，所述数据交换管理模块将渲染任务数据发送给所述渲染任务调度器；

S2、所述渲染任务调度器接收所述渲染任务图片数据并将所述渲染任务图片数据中的待渲染的图片根据图片分配策略分割成n块图片区域并按每一块图片区域指定相应的渲染任务,形成n项渲染任务，所述渲染任务调度器根据渲染任务队列策略将n项所述渲染任务按照对应的渲染工作台进行队列，所述渲染任务调度器再将所述渲染任务发送给所述管理节点模块，所述管理节点模块将n项渲染任务渲染任务通过节点管理发送给对应的渲染工作台，所述渲染工作台按照对的渲染任务对图片进行渲染；

S3、所述渲染工作台将渲染完成的图片发送给所述渲染任务调度器，所述渲染任务调度器对n张渲染完成的图片根据图片整合策略进行整合形成一张总体渲染完成的图片；

S4、所述渲染任务调度器将渲染完成的图片发送给所述存储中心服务器进行存储，所述存储中心服务器与若干所述渲染工作站形成文件共享；

其中，所述渲染任务调度器配置有图片分配策略、图片整合策略及渲染任务队列策略。

优选地，所述渲染任务调度器包括渲染数据接收模块、渲染数据发送模块、存储模块、渲染处理模块及数据队列管理模块，

所述步骤S2的实现步骤包括：

所述渲染数据接收模块接收所述渲染任务图片数据并将所述渲染任务图片数据发送给所述渲染处理模块，所述渲染处理模块接收所述渲染任务图片数据并将所述渲染任务图片数据中的待渲染的图片根据图片分配策略分割成n块图片区域并按每一块图片区域指定相应的渲染任务,形成n项渲染任务，所述渲染处理模块将n项所述渲染任务发送给所述数据队列管理模块，所述数据队列管理模块根据渲染任务队列策略对n项所述渲染任务按照对应的渲染工作台进行队列，所述数据队列模块再将所述渲染任务发送给所述管理节点模块，所述管理节点模块将n项渲染任务渲染任务通过节点管理发送给对应的渲染工作台，所述渲染工作台按照对应的渲染任务对图片进行渲染。

优选地，所述步骤S3的实现步骤包括：

所述渲染工作台将渲染完成的图片发送给所述渲染数据接收模块，所述渲染数据接收模块将渲染完成的图片数据发送给所述渲染处理模块，所述渲染处理模块将n张渲染完成的图片根据图片整合策略进行整合形成一张总体渲染完成的图片。

优选地，所述渲染任务队列策略为：根据户型结构及图像分割函数对户型设计图片进行分割，所述图像分割函数为：

其中：σ²为区域i中的灰度方差，R为分割区域数量；c_e为与边缘结构有关的约束项；w₁、w₂为权限值，

M及N为分割后图片区域的轮廓边线长度；

c_k(k＝1,...,5)分别代表5种边缘损失项；c₁为局部灰度不连续性系数，c₂为边缘轮廓的粗细程度系统，c₃为边缘轮廓的平滑性系数，c₄为边缘轮廓的连通性系数，c₅为边缘点数系数。

优选地，所述管理节点模块根据周期性收集策略、命令驱动策略及状态变化驱动策略对渲染任务进行分配，所述周期性收集策略包括：每隔一定的时间周期，每个节点向其他节点报告最近的负载情况；所述周期性收集策略包括：根据系统的状态，当节点成为发送节点或接受节点时向其他节点发送请求；所述状态变化驱动策略包括：随着时间的变化，节点在系统负载状态发生变化时发布自己的状态信息。

优选地，还提供与所述管理节点模块及渲染工作站连接的调度管理模块，所述管理节点模块包括监视负载信息单元、与所述监视负载信息单元闭环连接的更新负载信息单元、与所述更新负载信息单元连接的发送负载信息单元，所述监视负载信息单元对渲染任务节点的信息进行监控并将监控的信息及时发送给所述更新负载信息单元，所述更新负载信息单元对渲染任务节点的信息进行及时更新并将更新的信息及时反馈给所述监视负载信息单元，所述更新负载信息单元将更新的渲染任务节点的信息发送给所述发送负载信息单元，所述发送负载信息单元将更新的渲染任务节点信息发送所述调度管理模块。

优选地，所述调度管理模块包括平衡负载单元、与所述平衡负载单元连接的负载排队单元、与所述负载排队单元连接的负载收集单元，所述发送负载信息单元将更新的渲染任务节点信息发送给所述负载收集单元，所述负载收集单元将收集的渲染任务节点信息发送给所述负载排队单元进行排队，所述负载排队单元再将经过排队处理的渲染任务节点信息发送所述平衡负载单元进行任务信息平衡，所述平衡负载单元再将经过信息平衡后的渲染任务发送给对应所述渲染平台。

采用了上述方法之后，所述户型设计模块设计出户型方案，并发送渲染任务图片数据到所述数据交换管理模块，所述数据交换管理模块将渲染任务数据发送给所述渲染任务调度器；所述渲染任务调度器接收所述渲染任务图片数据并将所述渲染任务图片数据中的待渲染的图片根据图片分配策略分割成n块图片区域并按每一块图片区域指定相应的渲染任务,形成n项渲染任务，所述渲染任务调度器根据渲染任务队列策略将n项所述渲染任务按照对应的渲染工作台进行队列，所述渲染任务调度器再将所述渲染任务发送给所述管理节点模块，所述管理节点模块将n项渲染任务渲染任务通过节点管理发送给对应的渲染工作台，所述渲染工作台按照对的渲染任务对图片进行渲染；所述渲染工作台将渲染完成的图片发送给所述渲染任务调度器，所述渲染任务调度器对n张渲染完成的图片根据图片整合策略进行整合形成一张总体渲染完成的图片；所述渲染任务调度器将渲染完成的图片发送给所述存储中心服务器进行存储，所述存储中心服务器与若干所述渲染工作站形成文件共享,该基于云端渲染的三维效果图高效渲染方法能在原渲染数据不变情况下加快速图片渲染进程,减少针对各个户型结构的图片进行渲染时的渲染时间，加快渲染图片的传输速度，用户可对自己的渲染图片进行个性化设计与各个任务分配渲染后无缝整合。

附图说明

图1是本发明的一种基于云端渲染的三维效果图高效渲染方法的执行流程图；

图2是与图1的执行流程图对应的一种基于云端渲染的三维效果图高效渲染方法的整体模型示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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用于解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

请参阅图1及图2，图1是本发明的一种基于云端渲染的三维效果图高效渲染方法的执行流程图，图2是与图1的执行流程图对应的一种基于云端渲染的三维效果图高效渲染方法的整体模型示意图。

本发明公开了一种基于云端渲染的三维效果图高效渲染方法，提供计算机终端、数据交换工具、渲染任务调度器及存储中心服务器、及若干渲染工作站，所述计算机终端与所述数据交换工具连接，所述数据交换工具与所述渲染任务调度器连接，所述渲染任务调度器与所述管理节点模块、所述存储中心服务器及渲染任务调度器连接，所述管理节点模块与所述渲染工作台连接，所述基于云端渲染的三维效果图高效渲染方法包括以下步骤：

S1、所述户型设计模块设计出户型方案，并发送渲染任务图片数据到所述数据交换管理模块，所述数据交换管理模块将渲染任务数据发送给所述渲染任务调度器；

S2、所述渲染任务调度器接收所述渲染任务图片数据并将所述渲染任务图片数据中的待渲染的图片根据图片分配策略分割成n块图片区域并按每一块图片区域指定相应的渲染任务,形成n项渲染任务，所述渲染任务调度器根据渲染任务队列策略将n项所述渲染任务按照对应的渲染工作台进行队列，所述渲染任务调度器再将所述渲染任务发送给所述管理节点模块，所述管理节点模块将n项渲染任务渲染任务通过节点管理发送给对应的渲染工作台，所述渲染工作台按照对的渲染任务对图片进行渲染；

S3、所述渲染工作台将渲染完成的图片发送给所述渲染任务调度器，所述渲染任务调度器对n张渲染完成的图片根据图片整合策略进行整合形成一张总体渲染完成的图片；

S4、所述渲染任务调度器将渲染完成的图片发送给所述存储中心服务器进行存储，所述存储中心服务器与若干所述渲染工作站形成文件共享；

其中，所述渲染任务调度器配置有图片分配策略、图片整合策略及渲染任务队列策略。

所述渲染任务调度器包括渲染数据接收模块、渲染数据发送模块、存储模块、渲染处理模块及数据队列管理模块，

所述步骤S2的实现步骤包括：

所述渲染数据接收模块接收所述渲染任务图片数据并将所述渲染任务图片数据发送给所述渲染处理模块，所述渲染处理模块接收所述渲染任务图片数据并将所述渲染任务图片数据中的待渲染的图片根据图片分配策略分割成n块图片区域并按每一块图片区域指定相应的渲染任务,形成n项渲染任务，所述渲染处理模块将n项所述渲染任务发送给所述数据队列管理模块，所述数据队列管理模块根据渲染任务队列策略对n项所述渲染任务按照对应的渲染工作台进行队列，所述数据队列模块再将所述渲染任务发送给所述管理节点模块，所述管理节点模块将n项渲染任务渲染任务通过节点管理发送给对应的渲染工作台，所述渲染工作台按照对应的渲染任务对图片进行渲染。

所述步骤S3的实现步骤包括：

所述渲染工作台将渲染完成的图片发送给所述渲染数据接收模块，所述渲染数据接收模块将渲染完成的图片数据发送给所述渲染处理模块，所述渲染处理模块将n张渲染完成的图片根据图片整合策略进行整合形成一张总体渲染完成的图片。

在本实施例中，所述渲染任务队列策略为：根据户型结构及图像分割函数对户型设计图片进行分割，所述图像分割函数为：

其中：σ²为区域i中的灰度方差，R为分割区域数量；c_e为与边缘结构有关的约束项；w₁、w₂为权限值，

M及N为分割后图片区域的轮廓边线长度；

c_k(k＝1,...,5)分别代表5种边缘损失项；c₁为局部灰度不连续性系数，c₂为边缘轮廓的粗细程度系统，c₃为边缘轮廓的平滑性系数，c₄为边缘轮廓的连通性系数，c₅为边缘点数系数。

在本实施例中，所述管理节点模块根据周期性收集策略、命令驱动策略及状态变化驱动策略对渲染任务进行分配，所述周期性收集策略包括：每隔一定的时间周期，每个节点向其他节点报告最近的负载情况；所述周期性收集策略包括：根据系统的状态，当节点成为发送节点或接受节点时向其他节点发送请求；所述状态变化驱动策略包括：随着时间的变化，节点在系统负载状态发生变化时发布自己的状态信息。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，还提供与所述管理节点模块及渲染工作站连接的调度管理模块，所述管理节点模块包括监视负载信息单元、与所述监视负载信息单元闭环连接的更新负载信息单元、与所述更新负载信息单元连接的发送负载信息单元，所述监视负载信息单元对渲染任务节点的信息进行监控并将监控的信息及时发送给所述更新负载信息单元，所述更新负载信息单元对渲染任务节点的信息进行及时更新并将更新的信息及时反馈给所述监视负载信息单元，所述更新负载信息单元将更新的渲染任务节点的信息发送给所述发送负载信息单元，所述发送负载信息单元将更新的渲染任务节点信息发送所述调度管理模块。

所述调度管理模块包括平衡负载单元、与所述平衡负载单元连接的负载排队单元、与所述负载排队单元连接的负载收集单元，所述发送负载信息单元将更新的渲染任务节点信息发送给所述负载收集单元，所述负载收集单元将收集的渲染任务节点信息发送给所述负载排队单元进行排队，所述负载排队单元再将经过排队处理的渲染任务节点信息发送所述平衡负载单元进行任务信息平衡，所述平衡负载单元再将经过信息平衡后的渲染任务发送给对应所述渲染平台。

采用了上述方法之后，所述户型设计模块设计出户型方案，并发送渲染任务图片数据到所述数据交换管理模块，所述数据交换管理模块将渲染任务数据发送给所述渲染任务调度器；所述渲染任务调度器接收所述渲染任务图片数据并将所述渲染任务图片数据中的待渲染的图片根据图片分配策略分割成n块图片区域并按每一块图片区域指定相应的渲染任务,形成n项渲染任务，所述渲染任务调度器根据渲染任务队列策略将n项所述渲染任务按照对应的渲染工作台进行队列，所述渲染任务调度器再将所述渲染任务发送给所述管理节点模块，所述管理节点模块将n项渲染任务渲染任务通过节点管理发送给对应的渲染工作台，所述渲染工作台按照对的渲染任务对图片进行渲染；所述渲染工作台将渲染完成的图片发送给所述渲染任务调度器，所述渲染任务调度器对n张渲染完成的图片根据图片整合策略进行整合形成一张总体渲染完成的图片；所述渲染任务调度器将渲染完成的图片发送给所述存储中心服务器进行存储，所述存储中心服务器与若干所述渲染工作站形成文件共享；该基于云端渲染的三维效果图高效渲染方法能在原渲染数据不变情况下加快速图片渲染进程,减少针对各个户型结构的图片进行渲染时的渲染时间，加快渲染图片的传输速度，用户可对自己的渲染图片进行个性化设计与各个任务分配渲染后无缝整合。

同时，应当理解的是，以上仅为本发明的优选实施例，不能因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效实现方法，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。