基于Hadoop的渲染系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及圖形學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，圖形渲染技術(shù)已經(jīng)越來越多地應(yīng)用到三維動畫、虛擬現(xiàn)實(shí)等各個領(lǐng)域中，盡管圖形學(xué)的軟硬件技術(shù)得到了很大的發(fā)展，但是單個PC機(jī)器無法滿足復(fù)雜場景的高真實(shí)感要求和高效問題。為了提高渲染速度，需要對渲染計(jì)算資源進(jìn)行高效地管理。因此，本文提出基于hadoop架構(gòu)的渲染分布式系統(tǒng)，并對體系架構(gòu)和任務(wù)負(fù)載平衡問題進(jìn)行了深入研究。具體研究如下：
　　首先，在綜述國內(nèi)外并行渲染發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，介紹了Hadoop

2、和渲染技術(shù)的相關(guān)理論和知識，包括Hadoop技術(shù)背景、Hadoop的關(guān)鍵技術(shù)和并行渲染技術(shù)。
　　其次，針對基于sort-first架構(gòu)的單幀分割任務(wù)渲染中普遍存在的負(fù)載平衡問題，提出了一種基于kd-樹同質(zhì)節(jié)點(diǎn)時間反饋的動態(tài)負(fù)載平衡策略。該算法利用幀間的一致性，將各個渲染節(jié)點(diǎn)的渲染時間作為屏幕空間劃分的依據(jù)，實(shí)時地根據(jù)場景的不斷變化而動態(tài)調(diào)整渲染任務(wù)的劃分，從而使渲染節(jié)點(diǎn)的渲染時間趨于一致。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：該方法可以有效平衡渲染節(jié)點(diǎn)

3、間的負(fù)載平衡，特別是滿足復(fù)雜場景下渲染要求。
　　另外，提出了一種兼容時序并行和數(shù)據(jù)并行的渲染架構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)時序并行渲染和數(shù)據(jù)并行渲染的之間的切換。數(shù)據(jù)并行對單幀任務(wù)進(jìn)行分塊，渲染節(jié)點(diǎn)通過OpenGL管線對相應(yīng)子塊進(jìn)行并行渲染，從而進(jìn)一步提高渲染速度和交互性。
　　最后，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于Hadoop的分布式并行渲染系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)任務(wù)負(fù)載平衡與合理調(diào)度、任務(wù)并行渲染、作業(yè)級容錯處理、對網(wǎng)路運(yùn)行和渲染節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控以及故