采用数字孪生技术实现配电网中的渲染处理方法及系统与流程

1.本发明涉及数字孪生技术相关技术领域，特别是涉及一种采用数字孪生技术实现配电网中的渲染处理方法及系统。


背景技术：

2.数字孪生最早是应用于大型装备制造业领域的一项革命性创新，通过搭建一个将制造流程全部进行整合的数字孪生生产系统，实现从产品设计、到生产计划、再到制造执行的全过程数字化。
3.对于低电网(如低压配电台区)也可以采用数字孪生技术进行模拟搭建，这其中就需要对低压配电台区中的供电设备以及供电线路等进行渲染；但是对于大型城市中的低压配电台区，其中涉及的设备和线路非常复杂，如果需要将尽量多的设备信息在同一大屏上进行展现时，对每一帧图像的渲染工作将是非常巨大的，为了保证超高分辨率的渲染效果，通常会导致运行的流畅性不佳；或者为了保证运行的流畅性，往往会降低渲染效果的分辨率。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种采用数字孪生技术实现配电网中的渲染处理方法及系统，可以分解渲染的任务并进行并行处理，在获得超高分辨率的渲染效果的同时，能保证运行的流畅性。
5.为解决上述技术问题，作为本发明的一方面，提供一种采用数字孪生技术实现配电网中的渲染处理方法，采用多显卡集群来实现，所述方法包括：
6.步骤s10，渲染服务器从文件数据库获取当前需要展示的显示帧的数据，进行分割处理，形成多块小画面数据；
7.步骤s11，渲染服务器对每一块小画面数据确定渲染任务，并将各块小画面数据的渲染任务分派给对应的渲染节点，每一渲染任务中携带有小画面标识号及同步信息；
8.步骤s12，每一渲染节点接收所述渲染任务后，调用与其连接的高速存储装置中的渲染素材，对其所分配到的小画面数据进行渲染处理；
9.步骤s13，所述渲染节点将完成渲染处理的小画面数据通过其dp接口(displayport，显示接口)上传给大屏控制器，并携带所述画面标识号及同步信息；
10.步骤s14，大屏控制器根据画面标识号以及同步信息，组合获得所述显示帧渲染后的数据，并传送给与其连接的大屏显示器上进行显示。
11.优选地，进一步包括：
12.每一渲染节点响应外部鼠标、键盘事件，进行相应的处理。
13.优选地，进一步包括：
14.所述渲染服务器对每个渲染节点进行帧同步和事件同步处理。
15.优选地，将每一显示帧渲染后的数据存储进所述高速存储装置中。
16.优选地，所述渲染任务包括大楼模型、人物模型、供电设备模型、粒子特效中的帧画面的局部，所述高速存储装置为固态存储设备。
17.作为本发明的又一方面，提供一种采用数字孪生技术实现配电网中的渲染处理系统，其至少包括：
18.渲染服务器，用于从文件数据库获取当前需要展示的显示帧的数据，进行分割处理，形成多块小画面数据；并对每一块小画面数据确定渲染任务，并将各块小画面数据的渲染任务分派给对应的渲染节点，每一渲染任务中携带有小画面标识号及同步信息；
19.多个渲染节点，用于在接收所述渲染任务后，调用与其连接的高速存储装置中的渲染素材，对其所分配到的小画面数据进行渲染处理；并将完成渲染处理的小画面数据通过其dp接口上传给大屏控制器，并携带所述画面标识号及同步信息；
20.大屏控制器，用于接收所述多个渲染节点上传的数据，并根据画面标识号以及同步信息，组合获得所述显示帧渲染后的数据，传送给与其连接的大屏显示器上进行显示。
21.优选地，所述每一渲染节点进一步包括：
22.用于响应外部鼠标、键盘事件，进行相应的处理的装置。
23.优选地，渲染服务器进一步包括：
24.用于对每个渲染节点进行帧同步和事件同步处理的装置。
25.优选地，所述高速存储装置进一步用于存储渲染素材以及每一显示帧渲染后的数据。
26.优选地，所述渲染任务包括大楼模型、人物模型、供电设备模型、粒子特效中的帧画面的局部，所述高速存储装置为固态存储设备。
27.实施本发明实施例，具有如下的有益效果：
28.本发明提供一种采用数字孪生技术实现配电网中的渲染处理方法及系统，可以采用负载均衡的方式，通过渲染服务器将大屏显示的画面帧分解成多个渲染任务，发给多个渲染节点进行并行处理，然后将渲染处理后的小画面数据进行拼装合并，最后在大屏显示器上进行展示。通过此种方式就能将超高分辨率渲染的性能瓶颈能分摊多个渲染节点，达到负载均衡的目的，最后再将各自输出的图像在大屏端进行合并。在获得超高分辨率的渲染效果的同时，能保证运行的流畅性。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
30.图1为本发明提供的一种采用数字孪生技术实现配电网中的渲染处理方法的一个实施例的主流程示意图；
31.图2为本发明提供的一种采用数字孪生技术实现配电网中的渲染处理系统的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
32.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
33.如图1所示，示出了本发明提供的一种采用数字孪生技术实现配电网中的渲染处理方法的一个实施例的主流程示意图；在本实施例中，所述方法包括：
34.步骤s10，渲染服务器从文件数据库获取当前需要展示的显示帧的数据，进行分割处理，形成多块小画面数据；所述需要展示的显示帧的数据可以是诸如大楼模型、人物模型、供电设备模型、粒子特效中的帧画面；
35.步骤s11，渲染服务器对每一块小画面数据确定渲染任务，并将各块小画面数据的渲染任务分派给对应的渲染节点，每一渲染任务中携带有小画面标识号及同步信息；在具体的例子中，所述渲染任务包括大楼模型、人物模型、供电设备模型、粒子特效中的帧画面的局部的局部；
36.在一个具体的例子中，渲染服务器和渲染节点均部署一套渲染程序，每个渲染节点仅渲染大屏显示器中的一部分内容；具体地，例如渲染服务器接收的数据用于在一个大屏显示器上显示，渲染服务器将每一帧数据划分为n*n小块，将每一小块的数据形成一个渲染任务，发给一个与其连接的渲染节点进行渲染处理。每一渲染节包含一个显示设备，从而将画面渲染负载均衡分配到各显卡设备中；
37.步骤s12，每一渲染节点接收所述渲染任务后，调用与其连接的高速存储装置中的渲染素材，对其所分配到的小画面数据进行渲染处理；在一个具体的例子中，所述高速存储装置为固态存储设备，通过采用固态存储设备，可以加速大体量模型数据读取速度，提高加载效率节约加载时间。
38.步骤s13，所述渲染节点将完成渲染处理的小画面数据通过其dp接口回传给大屏控制器，并携带所述画面标识号及同步信息；
39.步骤s14，大屏控制器根据画面标识号以及同步信息，组合获得所述显示帧渲染后的数据，并传送给与其连接的大屏显示器上进行显示。
40.在一个具体的例子中，进一步包括：
41.每一渲染节点响应外部鼠标、键盘事件，进行相应的处理。
42.在一个具体的例子中，进一步包括：
43.所述渲染服务器对每个渲染节点进行帧同步和事件同步处理。用于保证大屏输出的每一帧画面连贯和同步性。
44.在一个具体的例子中，进一步包括，将每一显示帧渲染后的数据存储进所述高速存储装置中。
45.如图2所示，示出了本发明提供的采用数字孪生技术实现配电网中的渲染处理系统一个实施例的结构示意图。在本实施例中，其至少包括：
46.渲染服务器1，用于从文件数据库2中获取当前需要展示的显示帧的数据，进行分割处理，形成多块小画面数据；并对每一块小画面数据确定渲染任务，并将各块小画面数据的渲染任务分派给对应的渲染节点3，每一渲染任务中携带有小画面标识号及同步信息；
47.多个渲染节点3，用于在接收所述渲染任务后，调用与其连接的高速存储装置4中的渲染素材，对其所分配到的小画面数据进行渲染处理；并将完成渲染处理的小画面数据
通过其dp接口回传给大屏控制器5，并携带所述画面标识号及同步信息；
48.大屏控制器5，用于接收所述多个渲染节点上传的数据，并根据画面标识号以及同步信息，组合获得所述显示帧渲染后的数据，传送给与其连接的大屏显示器6上进行显示。
49.在一个具体的例子中，所述每一渲染节点3进一步包括：
50.用于响应外部鼠标、键盘事件，进行相应的处理的装置。
51.在一个具体的例子中，渲染服务器1进一步包括：
52.用于对每个渲染节点3进行帧同步和事件同步处理的装置。
53.在一个具体的例子中，所述高速存储装置4进一步用于存储渲染素材以及每一显示帧渲染后的数据。
54.在一个具体的例子中，所述渲染任务包括大楼模型、人物模型、供电设备模型、粒子特效中的帧画面的局部，所述高速存储装置4为固态存储设备。
55.更多的细节，可以参照并结合前述对图1的描述，在此不进行赘述。
56.实施本发明实施例，具有如下的有益效果：
57.本发明提供一种采用数字孪生技术实现配电网中的渲染处理方法及系统，可以采用负载均衡的方式，通过渲染服务器将大屏显示的画面帧分解成多个渲染任务，发给多个渲染节点进行并行处理，然后将渲染处理后的小画面数据进行拼装合并，最后在大屏显示器上进行展示。通过此种方式就能将超高分辨率渲染的性能瓶颈能分摊多个渲染节点，达到负载均衡的目的，最后再将各自输出的图像在大屏端进行合并。在获得超高分辨率的渲染效果的同时，能保证运行的流畅性。
58.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
59.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
60.以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。