本發(fā)明涉及三維圖形處理與渲染，具體是指一種基于分布式的大規(guī)模三維場(chǎng)景并行渲染的實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

1、在三維圖形渲染領(lǐng)域，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)、游戲開(kāi)發(fā)、影視特效等行業(yè)的發(fā)展，對(duì)三維場(chǎng)景渲染的精度、實(shí)時(shí)性和規(guī)模提出了更高要求。傳統(tǒng)的大規(guī)模三維場(chǎng)景渲染方法主要依賴(lài)于lod(levelofdetail)場(chǎng)景細(xì)分技術(shù)，通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整場(chǎng)景細(xì)節(jié)層次以適應(yīng)不同視角和性能需求。然而，這種方法存在顯著局限性：一是同屏加載的三維模型數(shù)量有限，難以展現(xiàn)復(fù)雜宏大的場(chǎng)景；二是渲染網(wǎng)格數(shù)量受單機(jī)硬件性能限制，難以在效果和數(shù)量上實(shí)現(xiàn)突破。此外，單機(jī)渲染還面臨渲染時(shí)間長(zhǎng)、計(jì)算資源利用率低等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：1)渲染性能不足：傳統(tǒng)方法受限于單機(jī)硬件性能，無(wú)法高效處理大規(guī)模三維場(chǎng)景的渲染任務(wù)；

2、2)渲染規(guī)模受限：同屏加載的三維模型數(shù)量有限，難以滿(mǎn)足復(fù)雜場(chǎng)景的需求；

3、3)計(jì)算資源利用率低：?jiǎn)螜C(jī)渲染時(shí)，計(jì)算資源未得到充分利用，導(dǎo)致渲染時(shí)間長(zhǎng)

4、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：一種基于分布式的大規(guī)模三維場(chǎng)景并行渲染的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟：

5、a1、將渲染目標(biāo)視口大小按所有節(jié)點(diǎn)的數(shù)量進(jìn)行切分，切分方法可以按相同畫(huà)面大小進(jìn)行切分，也可以根據(jù)節(jié)點(diǎn)的渲染能力進(jìn)行按需切分；

6、a2、三維場(chǎng)景的渲染流程結(jié)束后，增加網(wǎng)絡(luò)同步方法進(jìn)行渲染幀的同步，待接收到指令后才可渲染下個(gè)畫(huà)面，這樣保證所有渲染結(jié)果畫(huà)面的一致性；

7、b1、通過(guò)以太網(wǎng)的方式將不同渲染節(jié)點(diǎn)進(jìn)行鏈接，多節(jié)點(diǎn)計(jì)算資源r0將通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行渲染數(shù)據(jù)的同步；

8、b2、在r0上部署相同的三維場(chǎng)景資源，初始化加載三維場(chǎng)景資源的需要通過(guò)所有節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)同步確認(rèn)；

9、c1、同步網(wǎng)絡(luò)的方法將采取主從的方式進(jìn)行，主機(jī)作為同步服務(wù)端，從機(jī)作為同步客戶(hù)端，客戶(hù)端通過(guò)a2的方法初始化三維場(chǎng)景將發(fā)送數(shù)據(jù)信息給主機(jī)告知本機(jī)已作好準(zhǔn)備；

10、c2、通過(guò)b1的方法等待所有從機(jī)準(zhǔn)備好后，主機(jī)將下發(fā)渲染指令，渲染指令下發(fā)給從機(jī)，從機(jī)接受到渲染指令后將進(jìn)行單幀的渲染，并將渲染幀號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)反饋給主機(jī)；

11、c3、所有從機(jī)的渲染幀序列都需要保持一致；

12、d1、從機(jī)通過(guò)c1-c3的方法將獲得一組渲染結(jié)果r0，r0為各節(jié)點(diǎn)通過(guò)a1定義固定視口的畫(huà)面，需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將畫(huà)面推送主機(jī)；

13、d2、主機(jī)通過(guò)d1的方法獲取到畫(huà)面集合r0，根據(jù)a1劃分的畫(huà)面視口進(jìn)行相對(duì)于的填充后，獲取完整的渲染畫(huà)面。

14、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：1)顯著提升渲染性能：通過(guò)分布式多節(jié)點(diǎn)并行渲染，將渲染任務(wù)分配到多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，大幅提高渲染速度；

15、2)擴(kuò)展渲染規(guī)模：不受單機(jī)硬件限制，能夠處理更大規(guī)模的三維場(chǎng)景，展現(xiàn)更加復(fù)雜和宏大的視覺(jué)效果；

16、3)提高計(jì)算資源利用率：充分利用多節(jié)點(diǎn)的計(jì)算資源，縮短渲染時(shí)間，提升整體效率。

技術(shù)特征：

1.一種基于分布式的大規(guī)模三維場(chǎng)景并行渲染的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于分布式的大規(guī)模三維場(chǎng)景并行渲染的實(shí)現(xiàn)方法，包括將渲染目標(biāo)視口大小按所有節(jié)點(diǎn)的數(shù)量進(jìn)行切分、增加網(wǎng)絡(luò)同步方法進(jìn)行渲染幀的同步等步驟。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：1)顯著提升渲染性能：通過(guò)分布式多節(jié)點(diǎn)并行渲染，將渲染任務(wù)分配到多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，大幅提高渲染速度；2)擴(kuò)展渲染規(guī)模：不受單機(jī)硬件限制，能夠處理更大規(guī)模的三維場(chǎng)景，展現(xiàn)更加復(fù)雜和宏大的視覺(jué)效果；3)提高計(jì)算資源利用率：充分利用多節(jié)點(diǎn)的計(jì)算資源，縮短渲染時(shí)間，提升整體效率。

技術(shù)研發(fā)人員：張涵,吳磊,秦亮,周先珍,汲瀟濱,徐帥,李珂嫻
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海未高科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9