基于層次化調(diào)度策略的渲染作業(yè)管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、渲染(render)是將三維幾何模型經(jīng)過一系列的計(jì)算,主要是附加一定的材質(zhì)、紋理及色彩,并加上光源,得到具有真實(shí)感效果的二維圖像的技術(shù),在許多領(lǐng)域,如建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)部預(yù)覽、汽車制造、廣告設(shè)計(jì),特別是在3D動(dòng)漫電影產(chǎn)業(yè)中具有重要作用。
　　在較大規(guī)模的三維動(dòng)畫制作過程中,由于渲染計(jì)算量非常大導(dǎo)致使用普通PC機(jī)進(jìn)行渲染所需時(shí)間往往讓人難以忍受]。其次,由于在整個(gè)渲染過程中存在著海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與訪問,使得渲染的I/O瓶頸也成為影響渲染服務(wù)

2、質(zhì)量的關(guān)鍵問題。因此,如果沒有機(jī)群渲染技術(shù)的協(xié)助,那么三維動(dòng)畫制作是難以完成的。機(jī)群渲染系統(tǒng)也稱作渲染農(nóng)場,它是指由許多運(yùn)行渲染引擎的計(jì)算機(jī)組成的,在機(jī)群渲染管理軟件的統(tǒng)一調(diào)度與分配下,利用機(jī)群的優(yōu)勢,協(xié)調(diào)工作進(jìn)行同步并行計(jì)算,以此來完成所分配的渲染作業(yè)。由于渲染計(jì)算任務(wù)之間的聯(lián)系非常少,因此并行計(jì)算的加速比幾乎可以達(dá)到線性。許多渲染應(yīng)用服務(wù)提供商,如renderbus、炫我、Rebus Farm、RenderCore等都使用機(jī)群渲染技

3、術(shù)
　　目前國內(nèi)在動(dòng)漫渲染領(lǐng)域所使用的機(jī)群渲染管理軟件種類繁多,其中不乏有開源軟件以及商業(yè)軟件,但是商業(yè)軟件價(jià)格昂貴且并行效率不高而開源軟件又相對(duì)不夠成熟。機(jī)群渲染涉及多種技術(shù),系統(tǒng)的組成、調(diào)度以及管理都十分復(fù)雜,因此,開發(fā)一個(gè)功能全面的、并行效率高的針對(duì)于高效能計(jì)算平臺(tái)的渲染管理軟件有很高的應(yīng)用和研究價(jià)值。
　　本文的主要工作是在現(xiàn)有的作業(yè)管理系統(tǒng)(開源軟件torque)之上又設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)針對(duì)渲染應(yīng)用的作業(yè)管理系統(tǒng),它

4、包括有用戶管理,數(shù)據(jù)管理以及作業(yè)管理和資源監(jiān)控四個(gè)基本模塊并且以portal的方式向用戶提供了一個(gè)簡單友好的使用界面。同時(shí)為解決在機(jī)群環(huán)境下渲染服務(wù)面臨的機(jī)群環(huán)境動(dòng)態(tài)性,效率發(fā)揮以及資源管理器的重用等基本問題,本文提出了一個(gè)面向渲染的層次化的調(diào)度策略,它將渲染調(diào)度劃分成了作業(yè)選擇,資源選擇以及負(fù)載均衡三個(gè)層次,層與層之間相互獨(dú)立。這樣使得我們能夠較好地整合以及重用現(xiàn)有的機(jī)群管理軟件,同時(shí)通過負(fù)載均衡,避免了性能最差的節(jié)點(diǎn)延長作業(yè)執(zhí)行時(shí)間