基于虚拟化硬件3D图形加速的渲染云框架

渲染云作为云计算的一个特定细分,同时作为把对计算能力敏感的应用程序扩展到云计算这一趋势的典型代表,具有广阔的发展前景。当前与渲染云直接相关的工作主要有传统的各种渲染集群以及Nvidia的RealityServer平台。但是前者不支持作为云计算基础的虚拟化技术,后者限制了渲染云平台的硬件,并且不能整合各种不同的图形加速设备使其协同工作。本文首先分析了VMGL、VMware、Xen以及VirtualBox等虚拟机3D图形加速技术,并对用这些技术实现渲染云的可行性进行比较,提出了基于VMGL的渲染集群方案。接着在渲染集群的基础上对渲染云相关技术进行了研究,提出了一个灵活、能够支持不同3D图形加速设备协同工作的、基于虚拟化的渲染云框架。

WebGL与云渲染相结合的城市信息模型平台设计

城市信息模型(CIM)作为现代城市管理和规划的重要工具已经越来越受到关注。同时,随着5G时代的到来,云计算和WebGL技术快速发展,基于云计算和WebGL技术相结合的城市信息模型基础平台也受到了广泛的关注。本文旨在设计一种基于WebGL和云渲染技术的城市信息模型基础平台,并对其功能模块和关键技术进行介绍和分析。该设计兼顾了传统GIS功能和三维可视化效果,适用范围广,具有很大的参考意义。

基于像素流的多游戏引擎实时云渲染系统设计与实现

为了解决本地渲染对高性能硬件的依赖问题和高昂成本问题,文章设计并实现了一个面向多游戏引擎的实时云渲染系统。系统采用模块化架构,集成了单端口多实例、Token授权和进程管理等关键技术,特别适用于虚幻引擎(Unreal Engine,UE)和专业游戏开发引擎(Unity3D,U3D)等主流引擎。通过细节级别(Levels of Detail,LOD)和纹理压缩等优化技术,系统提升了渲染质量和网络传输效率。在多样化网络和硬件环境下的全面测试显示,系统能够提供稳定高效的渲染服务,实现高帧率和低延迟的交互,显著提升用户体验。跨平台特性允许用户通过多种设备访问高质量三维内容。研究结果验证了实时云渲染系统的可行性和有效性,为游戏及其他领域提供了有力的技术支持。

BIM云渲染平台建设及其应用研究

本文介绍了一种基于云原生环境的BIM可视化平台建设手段、关键技术及其应用方向,创新性地以云渲染技术手段解决了传统BIM可视化过程的若干痛点,并实现了高效、高质的BIM模型渲染。本文研究的云渲染平台以提供SaaS化的BIM服务为目标,在建设探索的过程中解决了诸如多源异构模型转换、大模型渲染优化以及高并发等众多技术难点,并摸索出了一套成熟可用的BIM云渲染平台建设方法。同时,在平台的应用推广上,结合BIM做了一系列应用探索,并对当前技术条件下云渲染在BIM可视化方向的发展前景做了客观分析和展望。

实时云渲染关键技术分析

实时云渲染是以云计算为基础的新型渲染方式,充分融合了“实时”“云”“渲染”3个关键概念,能够充分利用云端的计算资源,提高渲染效率,降低硬件门槛,促进技术创新和产业升级。基于此,阐述实时云渲染的发展背景,介绍实时云渲染的原理及关键技术要点,并深入分析实时云渲染的技术发展趋势。

基于云计算的动漫渲染实验平台研究与实现

动漫渲染的硬件资源限制是目前高校动漫专业教学和科研的一个瓶颈,云计算具有高性能计算、海量存储、智能化部署等特征,架构于云计算平台的云渲染为这一问题提供了解决方案。虚拟化的渲染节点、渲染任务管理、云存储、服务接口是构成云渲染实验平台的核心,用户通过远程Web自助系统或桌面云端完成任务提交、资源预约、参数设置、场景检测、效果查看等渲染过程。实践证明,该平台具有先进性、经济性和易管理等优势。

基于虚幻引擎的智能矿山数字孪生系统云渲染技术

HTML5、WebGL、云渲染等技术为浏览器、移动端、XR等多种终端的可视化渲染提供了重要技术支撑。本文分析比较了其优缺点,并采用虚幻引擎4的云渲染技术,采用某煤矿的倾斜摄影、BIM、巷道、设备、三维地质模型开展了系统设计与测试,分析了云渲染的效率和效果,实现了数字孪生云渲染技术在智能矿山的应用。

面向能耗优化的云渲染系统任务调度策略

针对云渲染系统中由于渲染节点与任务不匹配调度而带来的能耗浪费问题,提出一种通过任务调度方式来优化系统能耗的策略。为了形式化描述系统的整体能耗,综合考虑节点空闲能耗和任务运行能耗,建立渲染任务能耗模型;以降低系统总体能耗为优化目标,根据渲染任务之间无依赖性的特点,将任务调度序列拆分成子序列,利用模拟退火思想,通过优化子序列任务调度提高节点利用率、减少节点空闲能耗,以此降低系统全局任务的能耗;采用矩阵存储子序列任务的能耗,以空间换时间的方式降低策略的时间复杂度。实验结果表明:该策略在多渲染作业环境中能耗优化效果比先进先出算法提升了43.4%,比能耗感知的调度算法提升了6.7%,能够有效降低云渲染系统的总体能耗,同时具有良好的扩展性,使云渲染系统的能耗效率和整体性能得到提升。

下一代通信助力实时分布云渲染

实时分布式云渲染技术和5G通信技术的使用,可以解决工业模型中实时渲染的问题。实时分布式云渲染技术将渲染工作放在服务器端,再将渲染结果利用5G通信技术快速传输到客户端以实现实时的浏览和交互。介绍了实时分布式云渲染技术的基本框架、关键技术、发展状况,以及当前的一些应用,总结了其面临的技术难题。认为新基建中人工智能的建设,可以进一步提升实时分布式云渲染的性能。

浅谈云渲染技术对于CG艺术创作的影响

在传统的3D渲染中,每台计算机作为一个独立的个体存在,即使有联网的存在,但也只是存在于小范围之中。云渲染,作为新型的渲染方式,可将工程文件上传至云端,或直接利用云端的系统进行实时的渲染,大大节省了时间,降低了渲染成本。即使在不同地域的项目需要进行云渲染,只要网络连接正常,就可以通过云平台,进行渲染。这极大地提高了效率。

基于Drqueue搭建跨校园的云渲染实验平台

高校的动漫教育因为专业设备不足远远不能满足社会对动漫人才的需求。该文基于开源的集群渲染管理软件Drqueue进行二次开发,实现了渲染资源和渲染应用共享的跨校园的云渲染实验平台,以缓解渲染硬件上的瓶颈问题。结果表明:该平台很好地整合和充分利用了高校的渲染资源,对高校的动漫课程及动漫创作起很大的帮助作用。

云渲染平台在室内软装设计课程教学中的应用研究

互联网“云渲染”技术的兴起和成熟,渗透到环境艺术设计行业的多个领域,为提高学生创新实践能力,缩小高等院校环境艺术设计专业课堂教学与就业岗位之间的距离,课题组针对教学现状进行了分析研究,以室内软装设计课程作为切入点,调整教学实践内容,在单元模块中引入云渲染设计平台的运用,将互联网云设计技术与专业教学相结合。以技术变革为驱动,推动教学效率的提升,增强教学效果,优化教学体验,加大了人才输送与市场需求的契合度,为环艺设计专业创新人才的培养提供了实践参考依据。

“云渲染”工具在计算机辅助设计课程教学中的应用

文章针对我国高职院校设计专业实训课程的教学现况,以设计专业中计算机辅助设计课程(3dsMAX)为例,分析了当前实训课程教学当中的一些不足和建议。并将"云渲染"理念运用到院校艺术设计计算机辅助设计课程教学中去,给当前软件设计教育领域的变革带来新的思考,以服务于市场需要为己任,为培养创新人才提供了实践的依据。

基于概率模型检验的云渲染任务调度定量验证

云渲染技术已被广泛应用于影视和动漫等行业.与传统的渲染农场和租赁市场模式不同,云渲染系统依托云计算基础设施提供多种软件服务进行渲染作业的方式,正逐渐成为新兴的计算模式.由于任务执行和资源操作等作业调度对于用户而言是透明的,这要求云渲染系统应具备智能化以实现计算资源优化调度和多端任务管理,并对系统可靠性提出了更高要求.针对这一问题,提出了采用概率模型检验对云渲染系统任务调度进行定量评估.首先,考虑渲染服务失效等因素引发的随机系统异常和指令错误,如文件损坏和渲染任务超时等,提出了基于离散马尔可夫链(DTMC)的概率模型对云渲染系统的文件准备模块、资源请求模块、渲染任务执行模块进行形式化建模;其次,从服务质量属性角度提出了9类验证性质用于定义云渲染系统的可靠性,采用概率计算树逻辑(PCTL)描述检验性质公式并执行工具PRISM计算和验证渲染系统可靠性;最后,结合案例和实验证明了该方法的可行性和有效性,尤其是对改进前后云渲染系统进行定量检验,可用于指导如何进行失效恢复和任务切换.因此,该方法在一定程度上可提高云渲染系统的可靠性.

一种三维GIS云渲染的集群方案及实践

提出一种由浏览器终端、服务中心、渲染推送器和不同三维地理信息系统(geographic information system,GIS)引擎共同组成的基于实时音视频通信技术(web realˉtime communications,WebRTC)协议的远程过程调用(remote procedure call,RPC)集群系统的解决方案。服务中心既是管理WebRTC两端协作的信令服务,也是用户的唯一入口,管理前后端各种业务模型。渲染推流器通过接口注入三维系统方式采集三维渲染帧并处理成视频流推送给客户端,可协同多种类多数量的三维渲染引擎,对渲染推流端机器的横向扩展就形成了渲染集群。笔者将该套方案应用于多个项目实践中,达到了低延迟、插拔式、集群化、强交互、远程调用的要求,在使用过程中效果良好,降低了软硬件成本,方便部署与维护,提高了数据安全性。

云渲染技术在虚拟仿真教学系统中的应用

通过调研现有虚拟仿真教学实验项目内容,针对其中三维虚拟仿真项目启动效率低的问题,采用云渲染技术进行优化处理,构建了综采放顶煤虚拟仿真教学实验系统。介绍了离线、实时云渲染的两种不同技术,结合综采放顶煤虚拟仿真教学实验的系统建设目标、教学内容,设计了利用云渲染技术进行系统实现的技术架构;对开发的系统进行了运行分析,通过不同项目在启动时的加载资源、等待时间等指标对比,说明了云渲染技术应用对系统效率提升具有良好的效果。

云计算技术在动漫渲染行业的应用研究

当前动漫制作还主要沿用单机渲染的模式,面临着效率低下、操控复杂、资源浪费等弊端。为解决这些短板与瓶颈,以云计算在动漫渲染行业的应用入手,在阐述渲染、云计算、动漫渲染的基础上,提出了一种云渲染平台设计与实现的方法,并从渲染平台设计架构、云渲染流程及关键技术等角度进行阐述,试图提供高效可靠的渲染管理及资源整合应用模式。

基于四叉树的大规模点云管理及实时渲染

三维激光扫描仪能够获取非常详尽的信息,但扫描仪的随机软件多数只能控制设备和数据显示,缺乏足够的点云后处理和空间分析功能。设计了一种基于四叉树的大规模点云管理算法,使用四叉树来对点云进行管理,以期对大规模点云进行高效管理并进行实时渲染。

基于云渲染的虚拟仿真实验教学实践分析

云渲染作为一项提升资源共享工程中用户体验的先进技术已逐渐推广使用,但其在教学过程中的作用、优势及存在问题有待进一步研究。首先,依托国家虚拟仿真实验教学课程共享服务平台资源,分析了虚拟仿真实验教学课程的共享技术现状,分析了基于云渲染的虚拟仿真实验的技术优势;其次,以基于云渲染技术构建的综采放顶煤虚拟仿真教学实验为例,介绍了实验建设内容及其在教学中的应用现状;最后,对基于云渲染的虚拟仿真实验教学系统的教学实践活动进行了总结,分析了其中遇到的关键问题与相应的处理措施,以期促进虚拟仿真实验教学在资源共享方面有更好的发展。

露天煤矿三维点云模型高速渲染技术研究

为了提升大规模点云数据渲染速度,提出了基于改进的可修改嵌套八叉树数据结构(Potree’s Octree Structure,POS)的露天矿山三维点云高速渲染技术。分析了数据的结构特点,设计了露天矿山大规模点云数据处理流程,以哈尔乌素露天煤矿采场原始点云数据为例进行验证。结果表明:进行数据结构优化后,哈尔乌素露天煤矿点云数据渲染时间从30min缩减至5~6s,时间仅为优化前的3‰,实现了三维点云模型的高速渲染,同时优化后的数据结构显示精度更高。