本发明专利技术公开了一种CPU和GPU混合云渲染方法、装置和系统，涉及云计算技术领域。该方法中将渲染任务分解为逻辑连续型渲染任务和并行渲染任务分别发送给CPU和GPU进行处理，通过CPU与GPU渲染结果的联动输出渲染生成的原始帧图；对排序的原始帧图分段后按次序分配给统一编码处理资源池中的编码通道进行分段式流化编码，将各个编码通道输出的编码结果整合形成媒体流。该方法、装置和系统采用CPU和GPU渲染能力整合，联合又有侧重分工的模式，通过CPU、GPU统一编码处理能力资源池，统一分段流化处理，实现图片渲染到流化的一体化解决方案。相对单一的CPU、GPU渲染方法，该方案能够有效提升服务质量和服务效能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及云计算
，特别涉及一种CPU和GPU混合云渲染方法、装置和系统。
技术介绍
渲染云是一种基于云端远程渲染服务，让用户以Web界面、全自主完成各种渲染任务。渲染(Rendering)是指在电脑绘图中，将2D或3D模型变换为图像的过程。在图形流水线中，渲染是最后一项重要步骤，通过它得到模型与动画最终显示效果。每幅图片的渲染时间，根据模型复杂度不同，相差很大，少则几秒，多则几天；模型越复杂，渲染时间就越长。以电影《阿凡达》为例，单机渲染平均一帧(一层，2K?4K分辨率)时间为2小时；160分钟的影片，每分钟9000幅图片(60秒X 30帧X 5层)，整体渲染时间需要2880000小时，相当于328年。加上3D立体电影效果，每帧画面有两个图像，渲染需要超过600年才能完成。正是由于上述原因，将渲染任务放置云端，同时调用成百上千台机器进行图片渲染，整体运算时间会呈现几何数量级的下降，原来单机需几百年完成的渲染任务，不到一年甚至几天即可完成。同时,各种大型渲染软件Blender、Maya和3Ds MAX等许可(License)价格高,而且运行环境要求高，对于小型动漫、游戏企业来说难以承受，使用渲染云可以很好地解决开发成本，有利于行业发展和相关产品开发。渲染云的关键是云端的处理技术，目前市面上大多数采用CPU串行架构进行渲染运算，例如阿里云、上海网渲、Renderbus等。因CPU串行架构，采用进程逐个处理的逻辑，对于具备先后次序的静态式画面是适用的；但对于大规模连续性例如视频流、具备3维模型的图形应用等，其不具备高效的处理能力。相对于CPU来说，GPU采用并行架构，具有更多的计算单元和内存位宽，使其在浮点运算、并行计算等方面具有更加突出的优势。其渲染能力方面，对于连续性实时图形处理，例如电影动画等具有CPU难以比拟的优势。目前亚马逊已推出了基于GPU的云计算服务一亚马逊集群超强图形计算实例，该实例提供了云中的GPU处理能力，包括22GB的存储容量，33.5个EC2计算单元为开发者和企业提供高度协调的GPU计算性能的即时访问。国内赞奇科技，也同样构建了相似架构，利用GPU优势，处理三维模型在线实时渲染。不过，目前云渲染服务都是基于单一 CPU或GPU架构提供服务，对于同时需要静态画面渲染和实时三维模型在线渲染需求的大型CG、电影动画，并不能很好满足。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人发现上述现有技术中存在问题，并因此针对所述问题中的至少一个问题提出了一种新的技术方案。本专利技术的一个目的是提供一种用于云渲染的技术方案。根据本专利技术的第一方面,提供了一种CPU和GPU混合云渲染方法,包括:将渲染任务分解为逻辑连续型渲染任务和并行渲染任务，将逻辑连续型渲染任务发送给CPU串行处理，将并行渲染任务发送给GPU进行并行运算处理，并通过CPU与GPU渲染结果的联动输出渲染生成的原始帧图；对渲染生成的原始帧图按照流化进行整合和排序，输出排序的原始帧图；对排序的原始帧图进行分段，按次序将原始帧图分段分配给统一编码处理资源池中的编码通道进行分段式流化编码，其中，统一编码处理资源池由CPU、GPU编码能力构建而成；将各个编码通道输出的编码结果进行排序并整合形成媒体流。可选地，该方法还包括:在完成流化处理的媒体流中增加人物或卡通角色。可选地，通过CPU与GPU渲染结果的联动输出渲染生成的原始帧图包括:CPU与GPU进行渲染任务之前，CPU在资源协调和硬件分配过程中为渲染任务进行次序登记，渲染过程中按照相关的次序分配渲染，输出结果整合过程中对应相应次序编号将图形结果进行整合。可选地，将逻辑连续型渲染任务发送给CPU串行处理包括:CPU采用多核同时处理机制按照先后逻辑对渲染任务完成串行处理，并输出相关的渲染结果；将并行渲染任务发送给GPU进行并行运算处理包括:采用GPU本地内存和总线内存交互，并依靠GPU共享内容传递给GPU各处理核心对渲染任务进行并行处理和计算，并最终输出相应的渲染处理结果。可选地，逻辑连续型渲染任务包括角色模型渲染、动作渲染；并行渲染任务包括大型场景渲染。根据本专利技术的另一方面，提供一种CPU和GPU混合云渲染装置，包括:联动混合渲染模块，用于将渲染任务分解为逻辑连续型渲染任务和并行渲染任务，将逻辑连续型渲染任务发送给CPU串行处理，将并行渲染任务发送给GPU并行运算处理，并通过CPU与GPU渲染结果的实时联动输出渲染生成的原始帧图，对渲染生成的原始帧图按照流化进行整合和排序，输出排序的原始帧图；动态流化处理模块，用于将来自联动混合渲染模块的排序的原始帧图进行分段，按次序将原始帧图分段分配给统一编码处理资源池中的编码通道进行分段式流化编码，其中，统一编码处理资源池由CPU、GPU编码能力构建而成；将各个编码通道输出的编码结果进行排序并整合形成媒体流。可选地，该装置还包括:人物角色内嵌模块，用于在完成流化处理的媒体流中增加人物或卡通角色。可选地，联动混合渲染模块包括:渲染任务分类调度单元，用于将渲染任务将渲染任务分解为逻辑连续型渲染任务和并行渲染任务，将逻辑连续型渲染任务发送给CPU串行处理，将并行渲染任务发送给GPU并行运算处理；帧原图渲染处理单元，用于基于CPU和GPU的运算单元完成相应的渲染工作，CPU集中处理单个串行大运算量渲染任务；GPU集中处理并行同步的大运算量渲染任务；渲染完成后各自输出原始巾贞图；图形结果整合排序单元，用于将CPU与GPU混合渲染输出的原始帧图，按照流化顺序整合和排序输出排序的原始帧图。可选地，动态流化处理模块包括:原始帧图分段单元，用于将渲染输出的原始帧图按照顺序分解成各个分段；分段流化处理单元，用于利用CPU、GPU流化能力构建统一视频编码处理资源池，将不同片段的原始帧图对应分配给统一资源池的编码处理通道进行流化处理，处理完成以后编码处理通道各自输出分段媒体流；流化结果整合单元，用于整合各编码处理通道输出的分段流化处理结果，进行整合形成最终的媒体流。可选地，逻辑连续型渲染任务包括角色模型渲染、动作渲染；并行渲染任务包括大型场景渲染。根据本专利技术的又一方面，提供一种云渲染系统，包括上述的CPU和GPU混合云渲染>J-U ρ?α装直。本专利技术的一个优点在于，采用CPU和GPU渲染能力整合，联合又有侧重分工的模式，通过CPU、GPU统一编码处理能力资源池统一分段流化处理，实现图片渲染到流化的一体化解决方案，能够有效提升服务质量和服务效能。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。【附当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种CPU和GPU混合云渲染方法，其特征在于，包括：将渲染任务分解为逻辑连续型渲染任务和并行渲染任务，将所述逻辑连续型渲染任务发送给CPU串行处理，将所述并行渲染任务发送给GPU进行并行运算处理，并通过CPU与GPU渲染结果的联动输出渲染生成的原始帧图；对所述渲染生成的原始帧图按照流化进行整合和排序，输出排序的原始帧图；对所述排序的原始帧图进行分段，按次序将原始帧图分段分配给统一编码处理资源池中的编码通道进行分段式流化编码，其中，所述统一编码处理资源池由CPU、GPU编码能力构建而成；将各个编码通道输出的编码结果进行排序并整合形成媒体流。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：武娟，庞涛，黄海，苏军根，
申请(专利权)人：中国电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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