專利名稱：基于云計算架構(gòu)的三維圖形渲染的實現(xiàn)方法及云服務(wù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三維圖形的渲染技術(shù)，特別地涉及一種基于云端架構(gòu)的三維圖形的渲染技術(shù)的實現(xiàn)方法和三維圖形的渲染云服務(wù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在三維圖形處理領(lǐng)域，三維圖形變成最終的效果圖需要經(jīng)過復(fù)雜的渲染計算過程，渲染過程可分為實時渲染和照片級渲染兩種類型，實時渲染對實時性要求較高，一般要求在I秒內(nèi)產(chǎn)出若干張圖片，主要用于三維游戲、三維模型動態(tài)實時展示；照片級渲染，旨在產(chǎn)出物理真實的效果圖，主要用于影視動漫、廣告策劃、室內(nèi)設(shè)計、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域。目前，在IT互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，RIA富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用普遍采用基于瀏覽器內(nèi)置的渲染引擎的處理方法，將三維圖形場景轉(zhuǎn)化為渲染引擎的命令，并提交到多種瀏覽器內(nèi)置的渲染接口，利用本地渲染引擎的計算能力，在瀏覽器中實現(xiàn)顯示三維立體效果的功能。主流的HTML5 Web GL、Unity 3D、Flash Stage、Silver light 3D 等都屬于類似的解決方案。大量RIA富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的實施經(jīng)驗表明，此類方案受到平臺制約因素較大，首先兼容性差，目前沒有任何一種方案能夠做到與PC桌面、手機、平板、筆記本電腦以及各種內(nèi)核瀏覽器同時兼容；跨平臺能力弱，在移動設(shè)備等圖形計算能力較低的設(shè)備上，三維渲染效果差，無法保證實時性；數(shù)據(jù)帶寬要求高，三維圖形的場景模型數(shù)據(jù)量大，一個室內(nèi)場景三維圖形的模型數(shù)據(jù)達數(shù)百兆，需要占用大量的寬帶資源進行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸；數(shù)據(jù)安全性差，由于三維圖形模型數(shù)據(jù)需要通過互聯(lián)網(wǎng)進行傳輸，因此在傳輸過程中，三維圖形的模型數(shù)據(jù)容易被破解，損害三維數(shù)字內(nèi)容的版權(quán)保護，不利于業(yè)務(wù)長期發(fā)展。綜上所述，目前基于本地渲染引擎的三維圖形渲染處理的實現(xiàn)方法不能夠適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，需要實現(xiàn)一種更先進的、安全的、便捷的三維圖形的照片級渲染技術(shù)與系統(tǒng)，從而可以幫助互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用快速實現(xiàn)3D應(yīng)用的展示互動形式。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的問題，本發(fā)明提供了一種新型的三維圖形快速云端渲染的實現(xiàn)方法，從根本上改變了傳統(tǒng)采用本地圖像硬件的渲染模式，避免了三維圖形模型的數(shù)據(jù)傳輸，加速三維圖形模型渲染性能，提高三維模型數(shù)據(jù)的安全性，提供了簡單、統(tǒng)一的三維圖形渲染服務(wù)接口，極大提升互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)三維展示互動體驗?zāi)Ｊ降募嫒菪?、安全性、?zhí)行效率等。本發(fā)明實現(xiàn)了一種新型三維場景交互式編輯和展示的實現(xiàn)方法，該方法包括下列步驟:首先將存儲系統(tǒng)中已有的場景描述加載到云服務(wù)系統(tǒng)的場景管理器中，場景管理器分析該場景所需模型，并從存儲系統(tǒng)中加載模型，組裝所屬模型，設(shè)定相機、光源等場景對象，生成特定渲染器所支持的渲染命令，將渲染命令打包發(fā)送給渲染系統(tǒng)，等待其返回渲染圖后，將圖像轉(zhuǎn)發(fā)給應(yīng)用層展示；用戶與應(yīng)用層交互，應(yīng)用層捕獲動作事件，如增刪改模型及其屬性、增刪改多邊形及其屬性、更換場景、挪動相機、設(shè)置光源、設(shè)置渲染參數(shù)等，將這些動作事件通過協(xié)議傳送到云端服務(wù)層；云端服務(wù)層接收到動作事件后，將按照新的動作參數(shù)，在云端服務(wù)層的后臺自動調(diào)整場景結(jié)構(gòu)，再次執(zhí)行組裝和渲染命令的格式轉(zhuǎn)換，發(fā)送給渲染系統(tǒng)渲染，最終重新展示到應(yīng)用層，從而完成一次三維場景交互式編輯和展示。本發(fā)明還提供一種新型三維數(shù)字場景照片級渲染云服務(wù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:網(wǎng)絡(luò)通訊服務(wù)和負載均衡系統(tǒng)及集群、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)及集群、業(yè)務(wù)處理服務(wù)系統(tǒng)及集群、渲染任務(wù)管理服務(wù)系統(tǒng)及集群、高性能三維圖形照片級渲染服務(wù)系統(tǒng)及集群、數(shù)據(jù)安全和鑒權(quán)服務(wù)器、計費管理系統(tǒng)、服務(wù)運營支撐系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫集群以及分布式模型及場景文件存儲系統(tǒng)及集群。網(wǎng)絡(luò)通訊服務(wù)和負載均衡系統(tǒng)及集群，負責處理并響應(yīng)各種互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)請求，并確保海量的網(wǎng)絡(luò)請求可以有效的負載均衡，同時有效地管理網(wǎng)絡(luò)通訊會話正確匹配和及時響應(yīng)。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)及集群，負責處理互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的業(yè)務(wù)請求，負責將從應(yīng)用接收到的業(yè)務(wù)協(xié)議包正確解析，識別應(yīng)用的業(yè)務(wù)操作請求，如增刪改模型及其屬性、增刪改多邊形及其屬性、更換場景、挪動相機、設(shè)置光源、設(shè)置渲染參數(shù)等，并將業(yè)務(wù)處理請求傳送給業(yè)務(wù)處理服務(wù)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)還負責從業(yè)務(wù)處理服務(wù)系統(tǒng)接收照片級渲染結(jié)果，并將三維場景照片級渲染的結(jié)果、展示區(qū)域的位置描述、可支持的動作操作功能等信息封裝成標準的協(xié)議內(nèi)容包，并將協(xié)議內(nèi)容包傳輸給網(wǎng)路通訊服務(wù)系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)會話傳送給網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。業(yè)務(wù)處理服務(wù)系統(tǒng)及集群，實現(xiàn)三維場景照片級展示的核心業(yè)務(wù)功能。負責與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)對接，處理三維場景照片級渲染業(yè)務(wù)功能，包括業(yè)務(wù)請求接收、業(yè)務(wù)處理、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)返回等。三維模型及場景索引檢索，從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，查詢?nèi)S模型及場景對應(yīng)的參數(shù)、格式、文件存儲索引等信息。三維模型及場景文件加載，從分布式模型及場景文件存儲系統(tǒng)中，查詢并讀取模型及場景文件。場景動作事務(wù)處理，將三維場景的各種動作如增刪改模型及其屬性、增刪改多邊形及其屬性、更換場景、挪動相機、設(shè)置光源、設(shè)置渲染參數(shù)等，轉(zhuǎn)化為場景的參數(shù)數(shù)據(jù)信息。業(yè)務(wù)會話管理，負責建立并維護照片級渲染業(yè)務(wù)的會話，包括業(yè)務(wù)信息緩存、業(yè)務(wù)場景數(shù)據(jù)存儲等。負責與渲染任務(wù)管理系統(tǒng)對接，發(fā)起照片級渲染任務(wù)請求，并負責接收照片級渲染的結(jié)果數(shù)據(jù)。渲染任務(wù)管理服務(wù)系統(tǒng)及集群，負責建立并管理照片級渲染任務(wù)。渲染任務(wù)創(chuàng)建，渲染任務(wù)數(shù)據(jù)加載、渲染任務(wù)隊列管理，渲染任務(wù)場景數(shù)據(jù)存儲，渲染任務(wù)調(diào)度，渲染結(jié)果數(shù)據(jù)管理等。高性能三維圖形照片級渲染服務(wù)器集群，通過高性能的圖形計算服務(wù)器系統(tǒng)，進行批處理作業(yè)方式的三維場景渲染。數(shù)據(jù)安全和鑒權(quán)服務(wù)器，負責整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全和業(yè)務(wù)鑒權(quán)的認證。模型數(shù)據(jù)加密安全管理，使用非對稱加密方式保護模型在傳輸過程中的安全。照片級渲染結(jié)果文件的安全管理，提供包括圖片水印、品牌信息、分辨率調(diào)整等多種形式的渲染結(jié)果安全管理功能。業(yè)務(wù)鑒權(quán)認證，確認業(yè)務(wù)請求的合法性，包括業(yè)務(wù)時效性、業(yè)務(wù)是否付費等。網(wǎng)絡(luò)安全認證，負責用戶信息、用戶安全證書的審核。負責網(wǎng)絡(luò)安全通道的加密解密。計費管理系統(tǒng)服務(wù)器，提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)計費管理服務(wù)，包括業(yè)務(wù)套餐管理、業(yè)務(wù)使用量統(tǒng)計、業(yè)務(wù)費用核算、費用收支管理等。
服務(wù)運營支撐系統(tǒng)，提供綜合的運營支撐服務(wù)功能。用戶管理功能，包括用戶申請、用戶信息編輯、用戶信息查詢等；模型管理功能，模型文件上傳、模型參數(shù)配置，模型發(fā)布管理等功能。場景管理功能，場景文件上傳、場景參數(shù)配置，場景發(fā)布管理等功能。業(yè)務(wù)管理功能，開通照片級渲染服務(wù)，包括模型和場景的個數(shù)、展示類型、展示的時間周期等；調(diào)整照片級渲染服務(wù)業(yè)務(wù)的功能，包括增加展示模型和場景的個數(shù)、調(diào)整展示類型、延長展示周期等。數(shù)據(jù)庫存儲系統(tǒng)及集群，為系統(tǒng)提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)，并構(gòu)建安全、健壯的數(shù)據(jù)庫存儲集群。分布式模型及場景文件存儲系統(tǒng)集群，提供高性能、高擴展、高可用的三維模型及場景文件存儲系統(tǒng)，可支撐存儲海量的三維模型及場景文件。本發(fā)明還提供，基于互聯(lián)網(wǎng)的標準公共服務(wù)接口對象的連接協(xié)議描述，用于統(tǒng)一場景描述和渲染參數(shù)，規(guī)范多種外部應(yīng)用的接入。協(xié)議將場景數(shù)據(jù)以XML序列化對象方式格式存儲，分幀傳輸。


下面結(jié)合附圖以及實施例對本發(fā)明進行詳細說明，本發(fā)明的上面和其他目的、特征和其他優(yōu)點將更加清晰。圖1為本發(fā)明的整體系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓撲圖。圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖。圖3為本發(fā)明頂視圖模式下的應(yīng)用層展示界面。圖4為本發(fā)明正交視圖模式下的應(yīng)用層展示界面。圖5為本發(fā)明初始化場景流程圖。圖6為本發(fā)明修改場景流程圖。圖7為本發(fā)明上傳模型及場景流程圖。圖8為本發(fā)明用戶與系統(tǒng)各部分交互流程。圖9為本發(fā)明后臺渲染任務(wù)發(fā)起流程。圖10為本發(fā)明多級緩存模型加載流程圖。圖11為本發(fā)明視頻流壓縮和解壓縮流程圖。圖12為本發(fā)明模型簽名授權(quán)流程圖。圖13為本發(fā)明通道加密訪問流程圖。圖14為本發(fā)明渲染服務(wù)的負載均衡與失效轉(zhuǎn)移流程圖。圖15為本發(fā)明分布式模型讀取流程圖。圖16為本發(fā)明日志采集流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合說明書附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的描述。圖1是本發(fā)明的整體系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。圖1所示的照片級渲染云服務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括:客戶端1-1，用來實現(xiàn)交互式場景渲染操作的結(jié)果呈現(xiàn)?？蛻舳诉B接服務(wù)器的協(xié)議1-2，該協(xié)議基于英特網(wǎng)標準設(shè)計。照片級渲染云服務(wù)器端1-3，該服務(wù)器包括防火墻1-3-1，提供網(wǎng)絡(luò)安全保護，防止來自外部的網(wǎng)絡(luò)攻擊；網(wǎng)絡(luò)通訊服務(wù)負載均衡服務(wù)器1-3-2，提供HTTP請求的負載均衡調(diào)度和失效轉(zhuǎn)移工作；網(wǎng)絡(luò)通訊服務(wù)系統(tǒng)集群1-3-3，有效地管理網(wǎng)絡(luò)通訊會話正確匹配和及時響應(yīng)；網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)集群1-3-4，負責處理互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的業(yè)務(wù)請求；數(shù)據(jù)安全和鑒權(quán)服務(wù)器1-3-5，負責整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全和業(yè)務(wù)鑒權(quán)的認證；業(yè)務(wù)處理服務(wù)系統(tǒng)集群1-3-6，實現(xiàn)云端三維場景管理的核心業(yè)務(wù)功能；服務(wù)運營支撐系統(tǒng)服務(wù)器1-3-7，提供綜合的運營支撐服務(wù)功能；渲染任務(wù)管理服務(wù)系統(tǒng)集群1-3-8，負責建立并管理照片級渲染任務(wù)；計費管理系統(tǒng)服務(wù)器1-3-9，提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)計費管理服務(wù)；數(shù)據(jù)庫存儲系統(tǒng)集群1-3-10，為系統(tǒng)提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)，并構(gòu)建安全、健壯的數(shù)據(jù)庫存儲集群；防火墻1-3-11，提供渲染引擎服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)安全保護；高性能三維場景照片級渲染服務(wù)器集群1-3-12，通過高性能的圖形計算服務(wù)器系統(tǒng)，進行高效的三維數(shù)據(jù)模型渲染；防火墻1-3-13，提供模型文件存儲系統(tǒng)服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)安全保護；分布式模型文件存儲系統(tǒng)集群1-3-14，提供高性能、高擴展、高可用的三維模型文件存儲系統(tǒng)。圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。本系統(tǒng)包括:應(yīng)用層，包括2-1-1三維場景展示界面、2-1-2三維場景管理界面，并提供相應(yīng)的2-1-3互聯(lián)網(wǎng)標準協(xié)議以及2-1-4網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)。業(yè)務(wù)層，包括2-2-1數(shù)據(jù)安全和鑒權(quán)服務(wù)器，負責整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全和業(yè)務(wù)鑒權(quán)的認證；2-2-2網(wǎng)絡(luò)通訊服務(wù)系統(tǒng)，提供網(wǎng)絡(luò)接口以及負載均衡服務(wù)；2-2-3網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，負責將從應(yīng)用接收到的業(yè)務(wù)協(xié)議包正確解析，識別應(yīng)用的業(yè)務(wù)操作請求；2-2-4業(yè)務(wù)處理服務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)三維場景管理的核心業(yè)務(wù)功能，包括三維場景照片級渲染、三維模型及場景管理等；2-2-5渲染任務(wù)管理服務(wù)系統(tǒng)，負責建立并管理照片級渲染任務(wù)；2-2-6計費管理系統(tǒng)，提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)計費管理服務(wù)；2-2-7服務(wù)運營支撐系統(tǒng)，提供用戶管理功能、業(yè)務(wù)管理等功。渲染層，包括2-3-1高性能三維場景照片級渲染服務(wù)系統(tǒng)，提供多種規(guī)格的渲染軟硬件以及對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口。數(shù)據(jù)層，包括2-4-1模型文件存儲系統(tǒng)，存放海量的模型數(shù)據(jù)；2-4-2數(shù)據(jù)庫集群，存儲用戶信息以及渲染任務(wù)信息。圖3是本發(fā)明頂視圖模式下的應(yīng)用層展示界面。本系統(tǒng)采用圖片方式展示三維場景，包括3-1應(yīng)用界面，應(yīng)用采用網(wǎng)頁方式搭建，包括3-2模型對象若干，每個模型包含ID、位置、方向?qū)傩裕?_3光源對象若干,每個光源包含ID、位置、方向?qū)傩裕?_4多邊形對象若干，包含頂點坐標、材質(zhì)屬性；3_5相機對象,包含位置方向?qū)傩?。圖4是本發(fā)明正交視圖模式下的應(yīng)用層展示界面。與頂視圖場景展示界面類似，包括4-1應(yīng)用界面，應(yīng)用采用網(wǎng)頁方式搭建，4-2模型對象若干，每個模型包含ID、位置、方向?qū)傩裕?-3多邊形對象若干，包含頂點坐標、材質(zhì)屬性。界面使用兩種視圖展示同一個場景，可隨時在頂視圖與正交視圖之間切換，用戶界面的兩種視圖中操作，應(yīng)用通過標準格式與后臺交互數(shù)據(jù)。例如，圖3與圖4的場景可按照標準公共服務(wù)接口對象協(xié)議描述為:
< xml version=〃L 0〃 encoding=〃utf_8〃？>
<scene>
〈camera eye="200， -2300, 1000〃 target="0， 0， 1000〃up=//0, 0，I,, fovx=//l.77>
<assemblyList>
權(quán)利要求
1.一種基于云計算架構(gòu)的三維圖形渲染的云服務(wù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:網(wǎng)絡(luò)通訊服務(wù)和負載均衡系統(tǒng)及集群、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)及集群、業(yè)務(wù)處理服務(wù)系統(tǒng)及集群、渲染任務(wù)管理服務(wù)系統(tǒng)及集群、高性能三維圖形照片級渲染服務(wù)系統(tǒng)及集群、數(shù)據(jù)安全和鑒權(quán)服務(wù)器、月艮務(wù)運營支撐系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫存儲系統(tǒng)及集群，以及分布式模型及場景文件存儲系統(tǒng)集群；其特征在于: 所述網(wǎng)絡(luò)通訊服務(wù)和負載均衡系統(tǒng)及集群，負責處理并響應(yīng)各種互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)請求，并確保海量的網(wǎng)絡(luò)請求可以有效的負載均衡，同時有效地管理網(wǎng)絡(luò)通訊會話正確匹配和及時響應(yīng)； 所述網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)及集群，負責處理互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的業(yè)務(wù)請求，負責將從應(yīng)用接收到的業(yè)務(wù)協(xié)議包正確解析，識別應(yīng)用的業(yè)務(wù)操作請求，并將業(yè)務(wù)處理請求傳送給業(yè)務(wù)處理服務(wù)系統(tǒng)； 所述業(yè)務(wù)處理服務(wù)系統(tǒng)及集群，實現(xiàn)三維場景照片級展示的核心業(yè)務(wù)功能，負責與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)對接，處理三維場景照片級渲染業(yè)務(wù)功能，包括業(yè)務(wù)請求接收、業(yè)務(wù)處理、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)返回等； 所述渲染任務(wù)管理服務(wù)系統(tǒng)及集群，負責建立并管理照片級渲染任務(wù)，渲染任務(wù)創(chuàng)建，渲染任務(wù)數(shù)據(jù)加載、渲染任務(wù)隊列管理，渲染任務(wù)場景數(shù)據(jù)存儲，渲染任務(wù)調(diào)度，渲染結(jié)果數(shù)據(jù)管理等； 所述高性能三維圖形照片級渲染服務(wù)器集群，通過高性能的圖形計算服務(wù)器系統(tǒng)，進行批處理作業(yè)方式的三維場景渲染； 所述數(shù)據(jù)安全和鑒權(quán)服務(wù)器，負責整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全和業(yè)務(wù)鑒權(quán)的認證； 所述服務(wù)運營支撐系統(tǒng)，提供綜合的運營支撐服務(wù)功能； 所述數(shù)據(jù)庫存儲系統(tǒng)及集群，為系統(tǒng)提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)，并構(gòu)建安全、健壯的數(shù)據(jù)庫存儲集群；` 所述分布式模型及場景文件存儲系統(tǒng)集群，提供高性能、高擴展、高可用的三維模型及場景文件存儲系統(tǒng)，可支撐存儲海量的三維模型及場景文件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于云計算架構(gòu)的三維圖形渲染的云服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于: 所述網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)及集群，還負責從業(yè)務(wù)處理服務(wù)系統(tǒng)接收照片級渲染結(jié)果，并將三維場景照片級渲染的結(jié)果、展示區(qū)域的位置描述、可支持的動作操作功能等信息封裝成標準的協(xié)議內(nèi)容包，并將協(xié)議內(nèi)容包傳輸給網(wǎng)路通訊服務(wù)系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)會話傳送給網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于云計算架構(gòu)的三維圖形渲染的云服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于: 所述業(yè)務(wù)處理服務(wù)系統(tǒng)及集群，還包括三維模型及場景索引檢索單元，從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，查詢?nèi)S模型及場景對應(yīng)的參數(shù)、格式、文件存儲索引等信息；三維模型及場景文件加載單元，從分布式模型及場景文件存儲系統(tǒng)中，查詢并讀取模型及場景文件；場景動作事務(wù)處理單元，將三維場景的各種動作，轉(zhuǎn)化為場景的參數(shù)數(shù)據(jù)信息；業(yè)務(wù)會話管理單元，負責建立并維護照片級渲染業(yè)務(wù)的會話，包括業(yè)務(wù)信息緩存、業(yè)務(wù)場景數(shù)據(jù)存儲等；對接請求接收單元，負責與渲染任務(wù)管理系統(tǒng)對接，發(fā)起照片級渲染任務(wù)請求，并負責接收照片級渲染的結(jié)果數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于云計算架構(gòu)的三維圖形渲染的云服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于: 所述數(shù)據(jù)安全和鑒權(quán)服務(wù)器，還包括模型數(shù)據(jù)加密安全管理單元，使用非對稱加密方式保護模型在傳輸過程中的安全；照片級渲染結(jié)果文件的安全管理單元，提供包括圖片水印、品牌信息、分辨率調(diào)整等多種形式的渲染結(jié)果安全管理功能；業(yè)務(wù)鑒權(quán)認證單元，確認業(yè)務(wù)請求的合法性，包括業(yè)務(wù)時效性、業(yè)務(wù)是否付費等；網(wǎng)絡(luò)安全認證單元，負責用戶信息、用戶安全證書的審核；負責網(wǎng)絡(luò)安全通道的加密解密。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于云計算架構(gòu)的三維圖形渲染的云服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于: 所述服務(wù)運營支撐系統(tǒng)，還包括用戶管理單元，包括用戶申請、用戶信息編輯、用戶信息查詢等；模型管理單元，模型文件上傳、模型參數(shù)配置，模型發(fā)布管理等功能；場景管理單元，場景文件上傳、場景參數(shù)配置，場景發(fā)布管理等功能；業(yè)務(wù)管理單元，開通照片級渲染服務(wù)，包括模型和場景的個數(shù)、展示類型、展示的時間周期等；調(diào)整照片級渲染服務(wù)業(yè)務(wù)單元，包括增加展示模型和場景的個數(shù)、調(diào)整展示類型、延長展示周期等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的基于云計算架構(gòu)的三維圖形渲染的云服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于:它還包括計費管理系統(tǒng)服務(wù)器，提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)計費管理服務(wù)，包括業(yè)務(wù)套餐管理、業(yè)務(wù)使用量統(tǒng)計、業(yè)務(wù)費用核算、費用收支管理等。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于云計算架構(gòu)的三維圖形渲染的云服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于:基于互聯(lián)網(wǎng)的標準公共服務(wù)接口對象的連接協(xié)議描述，用于統(tǒng)一場景描述和渲染參數(shù)，規(guī)范多種外部應(yīng)用 的接入；協(xié)議將場景數(shù)據(jù)以XML序列化對象方式格式存儲，分幀傳輸。
8.一種基于云計算架構(gòu)的三維圖形渲染的實現(xiàn)方法，其特征在于:將存儲系統(tǒng)中已有的場景描述加載到云服務(wù)系統(tǒng)的場景管理器中，場景管理器分析該場景所需模型，并從存儲系統(tǒng)中加載模型，組裝所屬模型，設(shè)定場景對象，生成特定渲染器所支持的渲染命令，將渲染命令打包發(fā)送給渲染系統(tǒng)，等待其返回渲染圖后，將圖像轉(zhuǎn)發(fā)給應(yīng)用層展示；用戶與應(yīng)用層交互，應(yīng)用層捕獲動作事件，將這些動作事件通過協(xié)議傳送到云端服務(wù)層；云端服務(wù)層接收到動作事件后，將按照新的動作參數(shù)，在云端服務(wù)層的后臺自動調(diào)整場景結(jié)構(gòu)，再次執(zhí)行組裝和渲染命令的格式轉(zhuǎn)換，發(fā)送給渲染系統(tǒng)渲染，最終重新展示到應(yīng)用層，從而完成一次三維場景交互式編輯和展示。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于云計算架構(gòu)的三維圖形渲染的實現(xiàn)方法，其特征在于，具體包括以下步驟: 初始化場景步驟:應(yīng)用層通過鑒權(quán)系統(tǒng)認證用戶的合法性；向云服務(wù)系統(tǒng)提交初始化三維場景的業(yè)務(wù)請求；業(yè)務(wù)處理模塊從模型及場景文件存儲服務(wù)系統(tǒng)中讀取場景描述文件；加載場景內(nèi)的三維模型，打包三維場景文件數(shù)據(jù)包；向渲染模塊提交渲染任務(wù)請求；渲染模塊將處理好的渲染結(jié)果反饋給應(yīng)用層； 修改場景步驟:應(yīng)用層通過鑒權(quán)系統(tǒng)認證用戶的合法性；向云服務(wù)系統(tǒng)提交初始化三維場景修改的業(yè)務(wù)請求；根據(jù)修改場景的命令描述，調(diào)整三維場景緩存數(shù)據(jù)包；打包新的三維場景文件數(shù)據(jù)包，向渲染模塊提交渲染任務(wù)請求；渲染模塊重新渲染后，將結(jié)果反饋給應(yīng)用層；上傳模型及場景步驟:應(yīng)用層通過鑒權(quán)系統(tǒng)認證用戶的合法性；向服務(wù)運營支撐系統(tǒng)提交三維模型上傳的請求；服務(wù)運營支撐系統(tǒng)將模型數(shù)據(jù)相關(guān)的計費信息傳輸給計費系統(tǒng)；模型及場景管理模塊將模型數(shù)據(jù)存儲到分布式文件系統(tǒng)內(nèi)，并向應(yīng)用層返回處理結(jié)果; 用戶與云服務(wù)系統(tǒng)交互步驟:用戶通過應(yīng)用層向云服務(wù)系統(tǒng)提交業(yè)務(wù)協(xié)議；云端應(yīng)用服務(wù)層解析協(xié)議，向云存儲系統(tǒng)申請讀取指定的模型數(shù)據(jù)；通過公共渲染協(xié)議的接口，向云后端渲染集群提交渲染請求；將渲染結(jié)果通過云端應(yīng)用服務(wù)層傳輸給用戶應(yīng)用層；云服務(wù)系統(tǒng)各子系統(tǒng)記錄業(yè)務(wù)執(zhí)行過程中的日志，并統(tǒng)計三維渲染計費信息； 后臺渲染任務(wù)發(fā)起步驟:RIA互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)層將三維場景的描述協(xié)議傳輸?shù)綉?yīng)用適配層；應(yīng)用適配層組裝三維場景的渲染任務(wù)描述文件，并通過公共服務(wù)接口傳輸給渲染作業(yè)模塊；渲染作業(yè)模塊，管理渲染任務(wù)隊列，并從模型緩存模塊加載三維場景所需要的三維模型數(shù)據(jù)文件；按照渲染器協(xié)議要求，將各種渲染命令發(fā)送到渲染器中，獲得正確的渲染結(jié)果；公共服務(wù)接口將渲染結(jié)果進行數(shù)據(jù)壓縮或格式轉(zhuǎn)換處理，并返回給RIA互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層；多級緩存模型加載步驟:模型使用者向模型云存儲集群發(fā)起模型讀取請求；云存儲模型庫集群先后讀取本地模型庫、本地磁盤中該模型的時間戳，并對比差異；云存儲模型庫集群通知本地磁盤是否需要更新；本地磁盤發(fā)起垃圾回收；本地模型庫向本地磁盤更新模型；云存儲模型庫集群讀取本地內(nèi)存中該模型的時間戳并與之前的時間戳對比；云存儲模型庫集群通知本地內(nèi)存是否需要更新；本地內(nèi)存發(fā)起垃圾回收；本地磁盤向本地內(nèi)存更新模型；云存儲模型庫集群向模型使用者返回模型在內(nèi)存中的地址；模型使用者讀取內(nèi)存中的模型數(shù)據(jù)； 渲染數(shù)據(jù)交互的步驟:公共服務(wù)接口將渲好的設(shè)備無關(guān)位圖發(fā)送給壓縮模塊；壓縮模塊轉(zhuǎn)調(diào)用FFDShow引擎；FFDShow引擎將位圖壓縮為視頻流，返回關(guān)鍵幀標記和差值數(shù)據(jù)/關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)；RIA應(yīng)用將視頻流解壓縮并顯示。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于云計算架構(gòu)的三維圖形渲染的實現(xiàn)方法，其特征在于，它還包括以下步驟: 模型簽名授權(quán)步驟:模型使用通過授權(quán)節(jié)點驗證客戶的合法性，并生成臨時的模型授權(quán)號；授權(quán)節(jié)點將新建立的授權(quán)號和對應(yīng)的用戶端證書存入數(shù)據(jù)庫備案；授權(quán)節(jié)點向緩存節(jié)點發(fā)送模型號和版本；緩存節(jié)點訪問存儲器拿到模型包；緩存節(jié)點將模型包發(fā)送給授權(quán)節(jié)點；授權(quán)節(jié)點對模型包簽名；授權(quán)節(jié)點將已簽名模型包發(fā)送給模型使用者； 通道加密訪問步驟: 通道加密節(jié)點(客戶端)向通道加密節(jié)點(服務(wù)端)發(fā)起連接請求；服務(wù)器返回非對稱公鑰；客戶端產(chǎn)生隨機對稱會話密鑰；客戶端使用非對稱公鑰加密會話密鑰；客戶端將加密后的會話密鑰發(fā)送給服務(wù)端； 渲染服務(wù)的負載均衡與失效轉(zhuǎn)移步驟:公共服務(wù)接口將渲染請求發(fā)送給負載均衡節(jié)點；載均衡節(jié)點采用負載均衡算法確定目前空閑的設(shè)備；負載均衡節(jié)點將請求轉(zhuǎn)發(fā)給空閑的渲染設(shè)備；渲染結(jié)果由負載均衡節(jié)點并轉(zhuǎn)發(fā)給公共服務(wù)接口 ； 分布式模型讀取步驟:模型使用者將模型ID、版本發(fā)送給分布式索引節(jié)點；分布式索引節(jié)點計算RAID節(jié)點地址碼；讀取模型數(shù)據(jù)文件，并返回給模型使用者； 日志采集步驟:日志采集處理機從本地日志數(shù)據(jù)庫中以輪詢方式抽取日志；日志采集處理機將日志過濾并合并；日志采集處理機將過濾后的日志存儲到中央日志數(shù)據(jù)庫；計費節(jié)點從中央日志數(shù)據(jù)庫中抽取日志包；計費節(jié)點執(zhí)行內(nèi)部業(yè)務(wù)邏輯運算；計費節(jié)點向運營人員反饋賬單 與報表。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于云計算架構(gòu)的三維圖形圖像渲染的實現(xiàn)方法，包括步驟將存儲系統(tǒng)中已有的場景描述加載到云服務(wù)系統(tǒng)的場景管理器中，場景管理器分析該場景所需模型，并從存儲系統(tǒng)中加載模型，組裝所屬模型，設(shè)定場景對象，生成特定渲染器所支持的渲染命令，將渲染命令打包發(fā)送給渲染系統(tǒng)，等待其返回渲染圖后，將圖像轉(zhuǎn)發(fā)給應(yīng)用層展示；用戶與應(yīng)用層交互，應(yīng)用層捕獲動作事件，將這些動作事件通過協(xié)議傳送到云端服務(wù)層；云端服務(wù)層接收到動作事件后，將按照新的動作參數(shù)，在云端服務(wù)層的后臺自動調(diào)整場景結(jié)構(gòu)，再次執(zhí)行組裝和渲染命令的格式轉(zhuǎn)換，發(fā)送給渲染系統(tǒng)渲染，最終重新展示到應(yīng)用層，從而完成一次三維場景交互式編輯和展示。
文檔編號H04L29/08GK103106680SQ201310051128
公開日2013年5月15日 申請日期2013年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月16日
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