基于云計(jì)算的實(shí)時離屏渲染方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及云渲染領(lǐng)域，特別涉及一種基于云計(jì)算的實(shí)時離屏渲染方法、裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著客戶終端操作系統(tǒng)的發(fā)展，現(xiàn)在手機(jī)和平板電腦已達(dá)到較為全面的智能化，基于10S、安卓和Windows操作系統(tǒng)的手機(jī)和平板電腦在人們的生活中越來越普及，這些智能手機(jī)和平板電腦強(qiáng)大的功能也給人們帶來了眾多方便。但受限于智能手機(jī)和平板電腦的體積、功耗以及其輕便的要求，智能手機(jī)和平板的處理器(如計(jì)算和渲染處理器)能力都不夠強(qiáng)大，人們無法在手機(jī)或平板電腦等移動便攜終端設(shè)備上進(jìn)行大型的3D高動態(tài)場景的渲染顯示。
[0003]同時伴隨云計(jì)算的蓬勃發(fā)展以及人們對IT運(yùn)維低成本的要求，出現(xiàn)了各種云計(jì)算相關(guān)的服務(wù)，如Iaas(基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù))、Paas(平臺即服務(wù))、Saas(軟件即服務(wù))，其通用的原理都是利用云計(jì)算的強(qiáng)大的虛擬化技術(shù)，將計(jì)算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行池化管理，達(dá)到資源的任意切分，實(shí)現(xiàn)計(jì)算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源的高可用，也整體提高了資源的利用率。而在傳統(tǒng)的IT行業(yè)，3D大型高動態(tài)場景渲染業(yè)務(wù)一直是眾多行業(yè)的需求，云計(jì)算服務(wù)的普及與大型3D場景渲染的需求也自然而然地誕生了云渲染的服務(wù)。
[0004]現(xiàn)有的云渲染的大致分為兩大類:一是在線渲染，二是離線渲染。這兩類都是采用了云端渲染的方式，現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式只能提供延時性的渲染結(jié)果，主要適用于電影特效和動畫制作渲染方面，不能滿足移動設(shè)備端對3D大型高動態(tài)場景渲染畫面的實(shí)時互操作要求，顯示的3D特效畫質(zhì)較差，無法在客戶終端給用戶提供高動態(tài)3D實(shí)時場景服務(wù)的良好用戶體驗(yàn)。
[0005]中國發(fā)明專利(申請公布號:CN103313120A)公開了一種顯示畫面的方法，該方法包括如下步驟:獲取渲染實(shí)體的畫面信息;將所述畫面信息發(fā)送給云端，通過云端根據(jù)所述畫面信息對所述渲染實(shí)體進(jìn)行渲染以獲得渲染結(jié)果;獲取云端返回的渲染結(jié)果，根據(jù)所述渲染結(jié)果顯示畫面。
[0006]該發(fā)明通過在云端進(jìn)行渲染操作，降低了對于便攜客戶終端自身處理能力的需求，能夠適用于各種類型的終端，即使低端型的客戶終端也同樣適用，且借助云端較強(qiáng)的處理能力，能夠在客戶終端設(shè)備上進(jìn)行3D場景的云渲染顯示。
[0007]但對于大型3D場景而言，將獲取渲染實(shí)體的畫面信息發(fā)送至云端以及接收云端返回的渲染結(jié)果的兩個過程中，由于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量增大，在相同的網(wǎng)絡(luò)帶寬的條件下，耗費(fèi)的時間將增大，即延時性增加。而且，相應(yīng)地支持同時在線的客戶端達(dá)的數(shù)量也會減少，一旦云端的通信負(fù)載達(dá)到臨界值時，超出的客戶端的渲染任務(wù)將被掛起，延時性更為嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種基于云計(jì)算的實(shí)時離屏渲染方法，能夠支持同時在線的客戶端設(shè)備多，可承載海量的客戶端設(shè)備的渲染服務(wù)請求，而且，所有在線的渲染任務(wù)相互獨(dú)立，不僅減輕了云端的通信負(fù)載，還降低了云渲染服務(wù)的延時性。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種基于云計(jì)算的實(shí)時離屏渲染方法，其包括:
[0010]接收客戶端發(fā)送的云渲染服務(wù)請求后，啟用渲染資源并創(chuàng)建所述渲染資源與所述客戶端的直連鏈路；
[0011]所述直連鏈路創(chuàng)建成功后，根據(jù)所述云渲染服務(wù)請求，所述渲染資源進(jìn)行實(shí)時渲染，并且將實(shí)時產(chǎn)生的渲染結(jié)果通過所述直連鏈路發(fā)送至所述客戶端；
[0012]實(shí)時接收的所述渲染結(jié)果后，根據(jù)所述渲染結(jié)果，所述客戶端實(shí)時顯示畫面。
[0013]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，接收客戶端發(fā)送的云渲染服務(wù)請求后，首先訪問渲染資源列表，查詢是否有可用的渲染資源；
[0014]若有，則啟用其中最優(yōu)的渲染資源;否則返回?zé)o可用渲染資源信息至所述客戶端。
[0015]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，啟用所述渲染資源時，獲取所述渲染資源的地址，并分配給所述客戶端一個通信端口，將所述渲染資源的地址與所述客戶端的通信端口綁定，以創(chuàng)建所述渲染資源與所述客戶端的所述直連鏈路。
[0016]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述直連鏈路創(chuàng)建成功后，根據(jù)所述云渲染服務(wù)請求中描述的渲染實(shí)體，所述渲染資源首先下載所述渲染實(shí)體的資源數(shù)據(jù)；
[0017]當(dāng)所述渲染實(shí)體的資源數(shù)據(jù)下載完成后，根據(jù)所述云渲染請求中描述的渲染內(nèi)容，所述渲染資源對所述渲染實(shí)體的資源數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時渲染，并在所述渲染資源的幀緩存中實(shí)時產(chǎn)生清染結(jié)果；
[0018]實(shí)時獲取所述幀緩存中的所述渲染結(jié)果，并對其進(jìn)行壓縮編碼后，通過所述直連鏈路發(fā)送至所述客戶端。
[0019]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，根據(jù)所述直連鏈路上的通信狀況以及所述客戶端的操作，實(shí)時調(diào)整所述渲染結(jié)果的發(fā)送頻率。
[0020]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，接收所述客戶端發(fā)送的所述云渲染服務(wù)請求前，先接收所述客戶端發(fā)送用戶驗(yàn)證請求；
[0021]解析所述用戶驗(yàn)證請求中包含的用戶身份信息，并驗(yàn)證用戶身份信息是否與預(yù)先綁定的用戶身份信息一致；
[0022]若一致，則返回識別信息至所述客戶端，并建立與所述客戶端的心跳連接，否則，不返回識別信息至所述客戶端。
[0023]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，返回所述識別信息至所述客戶端后，若接收到所述客戶端發(fā)送的心跳包，則判定所述心跳連接建立成功，將用戶加入至用戶在線列表中；若未接收到所述客戶端發(fā)送的心跳包，則判定所述心跳連接建立失敗，用戶離線；
[0024]并且，在所述心跳連接建立成功后，若接收到所述客戶端發(fā)送的離線請求，則斷開所述心跳連接，將用戶從所述用戶在線列表中移除，并釋放已創(chuàng)建的所述直連鏈路和已啟用的渲染資源。
[0025]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，建立與所述客戶端的心跳連接后，接收所述客戶端按一定頻率發(fā)送的心跳包，以監(jiān)測用戶的登錄狀態(tài)，并且每接收一個所述心跳包后，立即從零開始計(jì)時；
[0026]若計(jì)時時間大于或等于所述掉線閾值時間，將用戶從所述用戶在線列表中移除，釋放已創(chuàng)建的所述直連鏈路和已啟用的渲染資源。
[0027]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，根據(jù)在所述客戶端在線高峰期，提前開啟一定數(shù)量的渲染資源，而在所述客戶端在線低谷期，關(guān)閉一定數(shù)量的渲染資源。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，還提供一種基于云計(jì)算的實(shí)時離屏渲染裝置，其包括:
[0029]通信中轉(zhuǎn)單元，用于接收客戶端發(fā)送的云渲染服務(wù)請求；
[0030]渲染資源單元，用于提供渲染資源進(jìn)行渲染服務(wù)；
[0031 ]資源管理單元，用于管理和啟用所述渲染資源；
[0032]業(yè)務(wù)調(diào)度單元，用于創(chuàng)建所述渲染資源與所述客戶端的直連鏈路。
[0033]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述資源管理單元包括:
[0034]渲染資源列表子單元，用于保存所述渲染資源單元中各個渲染資源的地址，并按一定頻率對各個渲染資源的工作狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，而且根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，建立渲染資源列表；
[0035]渲染資源啟用子單元，用于查詢所述渲染資源列表中是否有可用的渲染資源，并在有可用的渲染資源時，啟用其中最優(yōu)的渲染資源，否則，返回?zé)o可用資源信息至所述客戶端；
[0036]渲染資源地址發(fā)送子單元，用于將所述渲染資源啟用子單元啟用的渲染資源的地址發(fā)送至所述業(yè)務(wù)調(diào)度單元，以供所述業(yè)務(wù)調(diào)度單元創(chuàng)建所述直連鏈路時使用。
[0037]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述業(yè)務(wù)調(diào)度單元包括:
[0038]通信鏈路管理子單元，用于給所述客戶端分配通信端口，并在接收所述渲染資源地址發(fā)送子單元發(fā)送的渲染資源的地址后，將所述渲染資源的地址與所述客戶端的通信端口綁定，以創(chuàng)建所述渲染資源與所述客戶端的所述直連鏈路。
[0039]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述渲染資源包括:
[0040]資源數(shù)據(jù)下載子單元，用于根據(jù)所述云渲染服務(wù)請求中描述的渲染實(shí)體，請求下載所述渲染實(shí)體的資源數(shù)據(jù)，并執(zhí)行所述資源數(shù)據(jù)的下載；
[0041]渲染執(zhí)行子單元，用于根據(jù)所述云渲染請求中描述的渲染內(nèi)容，對所述資源數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時渲染；
[0042]幀緩存子單元，用于緩存所述渲染執(zhí)行子單元實(shí)時產(chǎn)生的渲染結(jié)果；
[0043]壓縮編碼子單元，用于實(shí)時獲取所述幀緩沖子單元中的渲染結(jié)果，并對所述渲染結(jié)果壓縮編碼；
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