一种基于改进的三维渲染引擎分布式渲染方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种基于改进的三维渲染引擎分布式渲染方法及系统，通过主控制台将待渲染数据实时发送给与主控制台相匹配的所有渲染节点；渲染节点接收待渲染数据后，对待渲染数据中的每一帧数据依次进行三维渲染运算、相应得到每一帧的三维图像数据，这种通过各个渲染节点渲染三维模型或者视频图像的方法，降低了数据传输对系统总线带宽与CPU处理时间的浪费，提高了整个系统的运行效率。同时，通过设置渲染节点每处理完一帧数据便向所述主控制台发送帧渲染完毕信号，主控制台接收到所有渲染节点返回的帧渲染完毕信号时，发送显示指令给所有所述渲染节点，实现了各个渲染节点之间每帧图像显示的完全同步，进而保证渲染系统快速、正确的显示。

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进的三维渲染引擎分布式渲染方法及系统
本专利技术涉及显示渲染
，特别是涉及一种基于改进的三维渲染引擎分布式渲染方法及系统。
技术介绍
在医学、地质勘探等领域需要展示超高清的图片以及更加精细的源数据，因此在采集视频或者创建完模型之后，为了观察实际效果，通常需要对视频或模型进行渲染。目前，常规渲染方式是在本地主机上进行渲染，这就要求本地主机上存储所有的渲染要素，而单台主机的硬件资源毕竟有限，显示器像素及系统运算能力都达不到要求，这样就不能渲染出超高分辨率的效果，不利于观察图像中精细部分，并且渲染效率低耗时长。尤其是在用户想要获得更大的显示尺寸、更宽的视野、更高的显示分辨率和更具冲击力的视觉效果的情形下，会导致GPU(graphicsprocessingunit，图形显示卡)运算量成倍增长。上述单台主机由于自身硬件的计算力和显示性能有限，而导致的实时或及时渲染无法达到预期效果，以及大尺寸、超高分辨率三维场景渲染带来的实现较困难的技术问题，已经成为了本领域技术人员亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术实施例中提供了一种基于改进的三维渲染引擎分布式渲染方法及系统，以解决现有技术中单台主机由于自身硬件计算力和显示性能有限，而导致的实时或及时渲染无法达到预期效果，以及大尺寸、超高分辨率三维场景渲染难于实现的技术问题。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例公开了如下技术方案：本专利技术实施例的第一方面，提供了一种基于改进的三维渲染引擎分布式渲染方法，所述方法包括：通过主控制台将待渲染数据实时发送给与所述主控制台相连接的所有渲染节点，所述待渲染数据包括三维模型或视频图像数据；所述渲染节点接收所述待渲染数据，并对所述待渲染数据中的每一帧待渲染数据依次进行三维渲染运算、相应得到每一帧的三维图像数据，同时所述渲染节点每处理完一帧待渲染数据便向所述主控制台发送帧渲染完毕信号；所述主控制台判断是否接收到所有所述渲染节点发送的所述帧渲染完毕信号；当所述主控制台接收到所有所述渲染节点返回的所述帧渲染完毕信号时，发送显示指令给所有所述渲染节点，以使所有所述渲染节点同步显示所述三维图像数据。优选地，所述方法还包括：所述主控制台判断是否接收到渲染节点改变指令；如果接收到渲染节点改变指令，则根据所述渲染节点改变指令重新计算所述渲染节点的位置，得到新的渲染节点组织结构。优选地，所述根据所述渲染节点改变指令重新计算所述渲染节点的位置，包括：根据所述渲染节点改变指令，获取所述渲染节点的需求数目；根据所述需求数目，对整个渲染屏幕重新进行划分；根据重新划分后的所述整个渲染屏幕，计算所述渲染节点在所述整个渲染屏幕中的位置。优选地，所述通过主控制台将待渲染数据实时发送给与所述主控制台相连接的所有渲染节点，包括：通过主控制台获取采集目标的实时高清图像；将所述高清图像进行信号处理、图形变换、坐标变换和明暗变换，实时生成待渲染数据；通过所述主控制台将所述待渲染数据发送给与所述主控制台相连接的所有渲染节点。优选地，所述通过主控制台将待渲染数据实时发送给与所述主控制台相连接的所有渲染节点，还包括：所述主控制台按照待渲染对象中的节点对所述待渲染对象进行划分，得到待渲染数据；将划分好的所述待渲染数据分别实时发送给与所述主控制台相连接的所有渲染节点。优选地，所述渲染节点接收所述待渲染数据之后，还包括：所述渲染节点通过一组模板类模型对所述待渲染数据进行封装，得到具有八叉树结构的二进制文件，并加载所述二进制文件；判断所述二进制文件是否加载成功；如果加载失败，则直接加载所述待渲染数据。优选地，所述渲染节点接收所述待渲染数据，并对所述待渲染数据中的每一帧数据依次进行三维渲染运算、相应得到每一帧的三维图像数据，同时所述渲染节点每处理完一帧数据便向所述主控制台发送帧渲染完毕信号，包括：所述渲染节点将接收完毕的所述待渲染数据中的一帧待渲染数据发送给GPU；所述GPU接收所述一帧待渲染数据，并启动三维渲染运算，得到一帧三维图像数据；所述渲染节点判断是否接收到所述GPU发送的帧渲染完毕信号；当所述渲染节点接收所述GPU发送的帧渲染完毕信号后，从所述GPU中读取所述一帧三维图像数据并存入板载内存，同时将所述帧渲染完毕信号发送给所述主控制台。优选地，所述主控制台发送显示指令给所有所述渲染节点，以使所有所述渲染节点同步显示所述三维图像数据，包括：所述主控制台发送显示指令给所有所述渲染节点；所有所述渲染节点接收到所述显示指令后，把最新渲染完毕的一帧三维图像数据输出显示；所述渲染节点判断是否接收到下一个显示指令；如果接收到下一个显示指令，则切换到渲染完毕的下一帧三维图像数据进行输出显示。本专利技术实施例的第二方面，提供了一种基于改进的三维渲染引擎分布渲染系统，所述系统包括主控制台和与所述主控制台通信连接的渲染节点，其中：所述主控制台包括控制机和服务器；所述主控制机，用于通过所述服务器将待渲染数据发送所述渲染节点，所述主控制机还用于接收所有所述渲染节点发送的帧渲染完毕信号，当接收到所有所述渲染节点返回的所述帧渲染完毕信号时，便发送显示指令给所有所述渲染节点；所述渲染节点包括数据显示器和数据处理器，所述数据显示器的屏幕分辨率包括4096*2160；所述数据处理器，用于接收所述待渲染数据，并对所述待渲染数据中的每一帧待渲染数据依次进行三维渲染运算、相应得到每一帧的三维图像数据，同时所述数据处理器每处理完一帧待渲染数据便向所述主控制机发送帧渲染完毕信号；所述数据处理器，还用于接收所述显示指令，并在所述数据显示器上同步显示所述三维图像数据。优选地，所述主控制机，还用于判断是否接收到渲染节点改变指令；所述服务器，还用于根据所述渲染节点改变指令重新计算所述渲染节点的位置，得到新的渲染节点组织结构，并重新加载所述新的渲染节点组织结构。由以上技术方案可见，本专利技术实施例提供的一种基于改进的三维渲染引擎分布式渲染方法及系统，通过主控制台将待渲染数据实时发送给与所述主控制台相连接的所有渲染节点；所述渲染节点接收所述待渲染数据后，对所述待渲染数据中的每一帧数据依次进行三维渲染运算、相应得到每一帧的三维图像数据，通过采用各个渲染节点渲染三维模型或者视频图像的方法，降低了数据传输对系统总线带宽与CPU处理时间的浪费，提高了整个系统的运行效率。同时，通过设置所述渲染节点每处理完一帧数据便向所述主控制台发送帧渲染完毕信号，当所述主控制台接收到所有所述渲染节点返回的所述帧渲染完毕信号时，发送显示指令给所有所述渲染节点，以使所有所述渲染节点同步显示所述三维图像数据，实现了各个渲染节点之间每帧图像显示的完全同步，进而保证了渲染系统快速、正确的显示，在三维图像的生成、演示及仿真方面有较高的实用价值。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种基于改进的三维渲染引擎分布式渲染方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的渲染节点处理待渲染数据的流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的改变渲染节点组织结构的渲染方法的流程示意图；图4为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于改进的三维渲染引擎分布式渲染方法，其特征在于，包括：通过主控制台将待渲染数据实时发送给与所述主控制台相连接的所有渲染节点，所述待渲染数据包括三维模型或视频图像数据；所述渲染节点接收所述待渲染数据，并对所述待渲染数据中的每一帧待渲染数据依次进行三维渲染运算、相应得到每一帧的三维图像数据，同时所述渲染节点每处理完一帧待渲染数据便向所述主控制台发送帧渲染完毕信号；所述主控制台判断是否接收到所有所述渲染节点发送的所述帧渲染完毕信号；当所述主控制台接收到所有所述渲染节点返回的所述帧渲染完毕信号时，发送显示指令给所有所述渲染节点，以使所有所述渲染节点同步显示所述三维图像数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于改进的三维渲染引擎分布式渲染方法，其特征在于，包括：通过主控制台将待渲染数据实时发送给与所述主控制台相连接的所有渲染节点，所述待渲染数据包括三维模型或视频图像数据；所述渲染节点接收所述待渲染数据，并对所述待渲染数据中的每一帧待渲染数据依次进行三维渲染运算、相应得到每一帧的三维图像数据，同时所述渲染节点每处理完一帧待渲染数据便向所述主控制台发送帧渲染完毕信号；所述主控制台判断是否接收到所有所述渲染节点发送的所述帧渲染完毕信号；当所述主控制台接收到所有所述渲染节点返回的所述帧渲染完毕信号时，发送显示指令给所有所述渲染节点，以使所有所述渲染节点同步显示所述三维图像数据。2.根据权利要求1所述的基于改进的三维渲染引擎分布式渲染方法，其特征在于，所述方法还包括：所述主控制台判断是否接收到渲染节点改变指令；如果接收到渲染节点改变指令，则根据所述渲染节点改变指令重新计算所述渲染节点的位置，得到新的渲染节点组织结构。3.根据权利要求2所述的基于改进的三维渲染引擎分布式渲染方法，其特征在于，所述根据所述渲染节点改变指令重新计算所述渲染节点的位置，包括：根据所述渲染节点改变指令，获取所述渲染节点的需求数目；根据所述需求数目，对整个渲染屏幕重新进行划分；根据重新划分后的所述整个渲染屏幕，计算所述渲染节点在所述整个渲染屏幕中的位置。4.根据权利要求1所述的基于改进的三维渲染引擎分布式渲染方法，其特征在于，所述通过主控制台将待渲染数据实时发送给与所述主控制台相连接的所有渲染节点，包括：通过主控制台获取采集目标的实时高清图像；将所述高清图像进行信号处理、图形变换、坐标变换和明暗变换，实时生成待渲染数据；通过所述主控制台将所述待渲染数据发送给与所述主控制台相连接的所有渲染节点。5.根据权利要求1所述的基于改进的三维渲染引擎分布式渲染方法，其特征在于，所述通过主控制台将待渲染数据实时发送给与所述主控制台相连接的所有渲染节点，包括：所述主控制台按照待渲染对象中的节点对所述待渲染对象进行划分，得到待渲染数据；将划分好的所述待渲染数据分别实时发送给与所述主控制台相连接的所有渲染节点。6.根据权利要求1所述的基于改进的三维渲染引擎分布式渲染方法，其特征在于，所述渲染节点接收所述待渲染数据之后，还包括：所述渲染节点通过一组模板类模型对所述待渲染数据进行封装，得到具有八叉树结构的二进制文件，并加载所述二进制文件；判断所述二进制文件是否加载成功；如果加载失...

【专利技术属性】
技术研发人员：李守强，张永辉，
申请(专利权)人：普联软件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37