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

1、渲染(render)是將三維幾何模型經(jīng)過一系列的計算,主要是附加一定的材質(zhì)、紋理及色彩,并加上光源,得到具有真實感效果的二維圖像的技術(shù),在許多領(lǐng)域,如建筑設(shè)計的內(nèi)部預(yù)覽、汽車制造、廣告設(shè)計,特別是在3D動漫電影產(chǎn)業(yè)中具有重要作用。
　　在較大規(guī)模的三維動畫制作過程中,由于渲染計算量非常大導(dǎo)致使用普通PC機進行渲染所需時間往往讓人難以忍受]。其次,由于在整個渲染過程中存在著海量的數(shù)據(jù)存儲與訪問,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,如果沒有機群渲染技術(shù)的協(xié)助,那么三維動畫制作是難以完成的。機群渲染系統(tǒng)也稱作渲染農(nóng)場,它是指由許多運行渲染引擎的計算機組成的,在機群渲染管理軟件的統(tǒng)一調(diào)度與分配下,利用機群的優(yōu)勢,協(xié)調(diào)工作進行同步并行計算,以此來完成所分配的渲染作業(yè)。由于渲染計算任務(wù)之間的聯(lián)系非常少,因此并行計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等都使用機群渲染技

3、術(shù)
　　目前國內(nèi)在動漫渲染領(lǐng)域所使用的機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)軟件價格昂貴且并行效率不高而開源軟件又相對不夠成熟。機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)一個功能全面的、并行效率高的針對于高效能計算平臺的渲染管理軟件有很高的應(yīng)用和研究價值。
　　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)計并實現(xiàn)了一個針對渲染應(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)控四個基本模塊并且以portal的方式向用戶提供了一個簡單友好的使用界面。同時為解決在機群環(huán)境下渲染服務(wù)面臨的機群環(huán)境動態(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)載均衡三個層次,層與層之間相互獨立。這樣使得我們能夠較好地整合以及重用現(xiàn)有的機群管理軟件,同時通過負(fù)載均衡,避免了性能最差的節(jié)點延長作業(yè)執(zhí)行時間