【技术实现步骤摘要】
本公开涉及工业模型三维渲染，具体涉及一种云端离线渲染交互应用实现方法、系统、介质及设备。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、渲染是指根据场景或模型的描述生成图像，并呈现在屏幕上的过程。在渲染过程中，计算机需要对模型或场景进行大量的计算和图形处理，包括建模、纹理、映射、光照计算、投影变换、视点变换等，涉及光线追踪、阴影计算、反射、折射等技术。渲染过程描述了用计算机虚拟化真实世界的基本逻辑。
3、目前，常见的渲染类型有：实时渲染、离线渲染、云渲染。其中，实时渲染为边计算画面边输出显示，特点是追求渲染速度，能够实时操控交互。但是受终端硬件性能的限制，渲染的速度、效果和真实度相对一般，必要时牺牲画面效果来满足实时性要求。
4、离线渲染为先构建逼真的物体和场景，再根据定义好的场景设置，将模型在光线、视点、运动轨迹等不同因素的作用下的视觉画面计算出来，追求高质量的渲染效果。缺点是渲染时用户不能实时控制物体和场景，交互性差。
5、云渲染与常规的云计算类似，在云端服务器运行3d应用程序，终端通过web软件提交指令，服务器根据指令执行对应的渲染任务，而渲染结果画面被传送回终端显示，这种云渲染技术存在网络延迟、画面卡顿、画质不足的问题，以及渲染服务器集群运维成本高等情况。所以，现有的渲染方式对于终端设备配置不高的用户无法体验低延迟、强交互以及高画质的渲染服务。
技术实现思路
1、本公开为了解决上述
2、根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
3、一种云端离线渲染交互应用实现方法，应用于终端，包括：
4、终端程序初始化，发送渲染命令至云端，命令云端生成渲染实例；
5、加载模型文件及创建三维场景，并将三维场景同步至云端渲染实例；
6、进行三维场景编辑操作，并将场景变化增量同步至云端，云端渲染实例离线并行处理渲染任务；
7、接收云端渲染实例离线渲染后的视频流，对视频流解码，得到云端渲染实例生成的渲染图像；
8、采用融合的混合方程，将渲染图像与三维场景编辑操作后的场景变化增量进行融合，生成新的图像后重新编码为视频流，并播放显示。
9、根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
10、一种云端离线渲染交互应用实现方法，应用于云端，包括：
11、云端加载，接收终端渲染命令，并调度渲染服务器生成对应渲染实例；
12、接收终端同步来的三维场景以及场景变化增量；
13、根据三维场景的复杂度，通过渲染服务器动态调度渲染节点，离线并行处理渲染任务；
14、采用基于路径追踪算法离线渲染生成高渲染图像，编码压缩后，以视频流的形式发送至终端。
15、根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
16、一种云端离线渲染交互应用实现系统，包括终端和云端，
17、所述终端，被配置为：终端程序初始化，发送渲染命令至云端，命令云端生成渲染实例；加载模型文件及创建三维场景，并将三维场景同步至云端渲染实例；进行三维场景编辑操作，并将场景变化增量同步至云端，云端渲染实例离线并行处理渲染任务；接收云端渲染实例离线渲染后的视频流，对视频流解码，得到云端渲染实例生成的渲染图像；采用融合的混合方程，将渲染图像与三维场景编辑操作后的场景变化增量进行融合，生成新的图像后重新编码为视频流，并播放显示；
18、所述云端，被配置为：云端加载，接收终端渲染命令，并调度渲染服务器生成对应渲染实例；接收终端同步来的三维场景以及场景变化增量；根据三维场景的复杂度，通过渲染服务器动态调度渲染节点，离线并行处理渲染任务；采用基于路径追踪算法离线渲染生成高渲染图像，编码压缩后，以视频流的形式发送至终端。
19、根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
20、一种云端离线渲染交互应用实现方法，包括：
21、终端启动3d应用程序，并向云端发送渲染命令，云端命令服务器调度渲染服务器生成对应渲染实例；
22、终端加载模型文件，创建三维场景，并将三维场景同步至云端渲染实例；终端进行三维场景编辑操作，并将场景变化增量同步至云端；
23、云端渲染实例根据三维场景的复杂度，通过渲染服务器动态调度渲染节点，离线并行处理渲染任务；云端渲染实例采用基于路径追踪的离线渲染生成高渲染图像；云端渲染实例将渲染图像推送给视频服务器进行编码和压缩，以视频流形式推送给终端；终端接收视频流并解码，得到云端渲染实例生成的渲染图像；终端采用融合的混合方程，将渲染图像与三维场景编辑操作的场景变化增量进行融合，生成新的图像；终端将融合后的新图像重新编码为视频流，并播放显示。
24、与现有技术相比，本公开的有益效果为：
25、本公开的一种云端离线渲染交互应用实现方法，提供了一种更加灵活、高校的云渲染方案，让3d应用程序在终端侧运行，完成交互操作（非渲染逻辑）的运算，云端只承担渲染的功能，在物理层面来说，整个云渲染过程中，终端所进行的计算、网络传输、编码解码等每一个环节不会对最终的用户渲染体验产生影响，云端离线渲染更注重渲染效果和质量，适用于对时间要求相对较低且渲染复杂度较高的场景，减轻对终端硬件配置的要求，充分利用了终端的算力；并且基于实时通信技术的技术特点，云端根据终端的地址，通过webrtc协议建立音/视频流传输通道和交互控制命令传递通道，这是一个实时双向数据通道，可用于发送和接收数据流；通过websocket协议建立程序接口控制通道，发送给渲染程序，这样通过构建更好的网络设施、缩短传输距离、在保证画质的基础上减小传输数据量，以平衡画质与延迟，实现更好的云渲染体验。
26、本公开采用终端实时计算交互操作以及云端离线渲染场景内容的混合渲染方式，提高了云端渲染图像的画面质量，降低了终端硬件资源限制，又充分利用了终端的计算能力，达到了低延迟、强交互、高画质的渲染效果。
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1.一种云端离线渲染交互应用实现方法，其特征在于，应用于终端，包括：
2.如权利要求1所述的一种云端离线渲染交互应用实现方法，其特征在于，所述终端程序初始化为终端启动3D应用程序，所述3D应用程序在终端运行，进行三维场景交互操作的计算。
3.如权利要求1所述的一种云端离线渲染交互应用实现方法，其特征在于，所述终端包括个人电脑、平板、手机以及交互式屏幕设备。
4.如权利要求1所述的一种云端离线渲染交互应用实现方法，其特征在于，所述加载模型文件为读取本地模型文件，并上传至云存储空间，所述云存储空间用于保存模型文件、材质、纹理以及贴图资源。
5.如权利要求1所述的一种云端离线渲染交互应用实现方法，其特征在于，创建三维场景、以及编辑操作包括：进入编辑器页面，拾取三维场景中的对象，包括模型、相机、物体以及背景场景，并进行交互，对模型进行旋转、缩放以及平移编辑操作。
6.一种云端离线渲染交互应用实现方法，其特征在于，应用于云端，包括：
7.如权利要求6所述的一种云端离线渲染交互应用实现方法，其特征在于，所述云端包括渲染服
8.如权利要求6所述的一种云端离线渲染交互应用实现方法，其特征在于，包括：基于路径追踪算法为渲染方程，利用渲染方程实现基于物理的渲染，然后使用蒙特卡洛积分公式求取积分，做重要性采样，求解渲染方程，生层渲染图像后推送给视频服务器进行编码压缩。
9.一种云端离线渲染交互应用实现系统，其特征在于，包括云端和终端，
10.一种云端离线渲染交互应用实现方法，基于权利要求9所述的一种云端离线渲染交互应用实现系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种云端离线渲染交互应用实现方法，其特征在于，应用于终端，包括：
2.如权利要求1所述的一种云端离线渲染交互应用实现方法，其特征在于，所述终端程序初始化为终端启动3d应用程序，所述3d应用程序在终端运行，进行三维场景交互操作的计算。
3.如权利要求1所述的一种云端离线渲染交互应用实现方法，其特征在于，所述终端包括个人电脑、平板、手机以及交互式屏幕设备。
4.如权利要求1所述的一种云端离线渲染交互应用实现方法，其特征在于，所述加载模型文件为读取本地模型文件，并上传至云存储空间，所述云存储空间用于保存模型文件、材质、纹理以及贴图资源。
5.如权利要求1所述的一种云端离线渲染交互应用实现方法，其特征在于，创建三维场景、以及编辑操作包括：进入编辑器页面，拾取三维场景中的对象，包括模型、相机、物体以及背景场景，并进行交互，对模型进行旋转、缩放以及平移编辑操作...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏威，徐立，王占峰，王萍，王庆秀，刘宁，李建勋，马嵩华，
申请(专利权)人：山东山大华天软件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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