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专利号: 2013100511286
申请人: 赞奇科技发展有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-12-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于云计算架构的三维图形渲染的云服务系统,该系统包括:网络通讯服务和负载均衡系统及集群、网络应用服务系统及集群、业务处理服务系统及集群、渲染任务管理服务系统及集群、高性能三维图形照片级渲染服务系统及集群、数据安全和鉴权服务器、服务运营支撑系统、数据库存储系统及集群,以及分布式模型及场景文件存储系统集群;其特征在于:所述网络通讯服务和负载均衡系统及集群,负责处理并响应各种互联网、移动互联应用的网络请求,并确保海量的网络请求可以有效的负载均衡,同时有效地管理网络通讯会话正确匹配和及时响应;

所述网络应用服务系统及集群,负责处理互联网、移动互联网网络应用的业务请求,负责将从应用接收到的业务协议包正确解析,识别应用的业务操作请求,并将业务处理请求传送给业务处理服务系统;

所述业务处理服务系统及集群,实现三维场景照片级展示的核心业务功能,负责与网络应用服务系统对接,处理三维场景照片级渲染业务功能,包括业务请求接收、业务处理、业务数据返回;

所述渲染任务管理服务系统及集群,负责建立并管理照片级渲染任务,渲染任务创建,渲染任务数据加载、渲染任务队列管理,渲染任务场景数据存储,渲染任务调度,渲染结果数据管理;

所述高性能三维图形照片级渲染服务器集群,通过高性能的图形计算服务器系统,进行批处理作业方式的三维场景渲染;

所述数据安全和鉴权服务器,负责整个系统的数据安全和业务鉴权的认证;

所述服务运营支撑系统,提供综合的运营支撑服务功能;

所述数据库存储系统及集群,为系统提供统一的数据存储服务,并构建安全、健壮的数据库存储集群;

所述分布式模型及场景文件存储系统集群,提供高性能、高扩展、高可用的三维模型及场景文件存储系统,可支撑存储海量的三维模型及场景文件。

2.根据权利要求1所述的基于云计算架构的三维图形渲染的云服务系统,其特征在于:

所述网络应用服务系统及集群,还负责从业务处理服务系统接收照片级渲染结果,并将三维场景照片级渲染的结果、展示区域的位置描述、可支持的动作操作功能信息封装成标准的协议内容包,并将协议内容包传输给网路通讯服务系统,通过网络会话传送给网络应用。

3.根据权利要求1所述的基于云计算架构的三维图形渲染的云服务系统,其特征在于:

所述业务处理服务系统及集群,还包括三维模型及场景索引检索单元,从数据库系统中,查询三维模型及场景对应的参数、格式、文件存储索引信息;三维模型及场景文件加载单元,从分布式模型及场景文件存储系统中,查询并读取模型及场景文件;场景动作事务处理单元,将三维场景的各种动作,转化为场景的参数数据信息;业务会话管理单元,负责建立并维护照片级渲染业务的会话,包括业务信息缓存、业务场景数据存储;对接请求接收单元,负责与渲染任务管理系统对接,发起照片级渲染任务请求,并负责接收照片级渲染的结果数据。

4.根据权利要求1所述的基于云计算架构的三维图形渲染的云服务系统,其特征在于:

所述数据安全和鉴权服务器,还包括模型数据加密安全管理单元,使用非对称加密方式保护模型在传输过程中的安全;照片级渲染结果文件的安全管理单元,提供包括图片水印、品牌信息、分辨率调整多种形式的渲染结果安全管理功能;业务鉴权认证单元,确认业务请求的合法性,包括业务时效性、业务是否付费;网络安全认证单元,负责用户信息、用户安全证书的审核;负责网络安全通道的加密解密。

5.根据权利要求1所述的基于云计算架构的三维图形渲染的云服务系统,其特征在于:

所述服务运营支撑系统,还包括用户管理单元,包括用户申请、用户信息编辑、用户信息查询;模型管理单元,模型文件上传、模型参数配置,模型发布管理功能;场景管理单元,场景文件上传、场景参数配置,场景发布管理功能;业务管理单元,开通照片级渲染服务,包括模型和场景的个数、展示类型、展示的时间周期;调整照片级渲染服务业务单元,包括增加展示模型和场景的个数、调整展示类型、延长展示周期。

6.根据权利要求1至5之一所述的基于云计算架构的三维图形渲染的云服务系统,其特征在于:它还包括计费管理系统服务器,提供统一的业务计费管理服务,包括业务套餐管理、业务使用量统计、业务费用核算、费用收支管理。

7.根据权利要求6所述的基于云计算架构的三维图形渲染的云服务系统,其特征在于:基于互联网的标准公共服务接口对象的连接协议描述,用于统一场景描述和渲染参数,规范多种外部应用的接入;协议将场景数据以XML序列化对象方式格式存储,分帧传输。

8.一种基于云计算架构的三维图形渲染的实现方法,将存储系统中已有的场景描述加载到云服务系统的场景管理器中,场景管理器分析该场景所需模型,并从存储系统中加载模型,组装所属模型,设定场景对象,生成特定渲染器所支持的渲染命令,将渲染命令打包发送给渲染系统,等待其返回渲染图后,将图像转发给应用层展示;用户与应用层交互,应用层捕获动作事件,将这些动作事件通过协议传送到云端服务层;云端服务层接收到动作事件后,将按照新的动作参数,在云端服务层的后台自动调整场景结构,再次执行组装和渲染命令的格式转换,发送给渲染系统渲染,最终重新展示到应用层,从而完成一次三维场景交互式编辑和展示;其特征在于:具体包括以下步骤:初始化场景步骤:应用层通过鉴权系统认证用户的合法性;向云服务系统提交初始化三维场景的业务请求;业务处理模块从模型及场景文件存储服务系统中读取场景描述文件;加载场景内的三维模型,打包三维场景文件数据包;向渲染模块提交渲染任务请求;渲染模块将处理好的渲染结果反馈给应用层;

修改场景步骤:应用层通过鉴权系统认证用户的合法性;向云服务系统提交初始化三维场景修改的业务请求;根据修改场景的命令描述,调整三维场景缓存数据包;打包新的三维场景文件数据包,向渲染模块提交渲染任务请求;渲染模块重新渲染后,将结果反馈给应用层;

上传模型及场景步骤:应用层通过鉴权系统认证用户的合法性;向服务运营支撑系统提交三维模型上传的请求;服务运营支撑系统将模型数据相关的计费信息传输给计费系统;模型及场景管理模块将模型数据存储到分布式文件系统内,并向应用层返回处理结果;

用户与云服务系统交互步骤:用户通过应用层向云服务系统提交业务协议;云端应用服务层解析协议,向云存储系统申请读取指定的模型数据;通过公共渲染协议的接口,向云后端渲染集群提交渲染请求;将渲染结果通过云端应用服务层传输给用户应用层;云服务系统各子系统记录业务执行过程中的日志,并统计三维渲染计费信息;

后台渲染任务发起步骤:RIA互联网应用服务层将三维场景的描述协议传输到应用适配层;应用适配层组装三维场景的渲染任务描述文件,并通过公共服务接口传输给渲染作业模块;渲染作业模块,管理渲染任务队列,并从模型缓存模块加载三维场景所需要的三维模型数据文件;按照渲染器协议要求,将各种渲染命令发送到渲染器中,获得正确的渲染结果;公共服务接口将渲染结果进行数据压缩或格式转换处理,并返回给RIA互联网应用层;

多级缓存模型加载步骤:模型使用者向模型云存储集群发起模型读取请求;云存储模型库集群先后读取本地模型库、本地磁盘中该模型的时间戳,并对比差异;云存储模型库集群通知本地磁盘是否需要更新;本地磁盘发起垃圾回收;本地模型库向本地磁盘更新模型;云存储模型库集群读取本地内存中该模型的时间戳并与之前的时间戳对比;云存储模型库集群通知本地内存是否需要更新;本地内存发起垃圾回收;本地磁盘向本地内存更新模型;云存储模型库集群向模型使用者返回模型在内存中的地址;模型使用者读取内存中的模型数据;

渲染数据交互的步骤:公共服务接口将渲好的设备无关位图发送给压缩模块;压缩模块转调用FFDShow引擎;FFDShow引擎将位图压缩为视频流,返回关键帧标记和差值数据/关键帧数据;RIA应用将视频流解压缩并显示。

9.根据权利要求8所述的基于云计算架构的三维图形渲染的实现方法,其特征在于,它还包括以下步骤:

模型签名授权步骤:模型使用通过授权节点验证客户的合法性,并生成临时的模型授权号;授权节点将新建立的授权号和对应的用户端证书存入数据库备案;授权节点向缓存节点发送模型号和版本;缓存节点访问存储器拿到模型包;缓存节点将模型包发送给授权节点;授权节点对模型包签名;授权节点将已签名模型包发送给模型使用者;

通道加密访问步骤:客户端通道加密节点向服务端通道加密节点发起连接请求;服务器返回非对称公钥;客户端产生随机对称会话密钥;客户端使用非对称公钥加密会话密钥;客户端将加密后的会话密钥发送给服务端;

渲染服务的负载均衡与失效转移步骤:公共服务接口将渲染请求发送给负载均衡节点;载均衡节点采用负载均衡算法确定目前空闲的设备;负载均衡节点将请求转发给空闲的渲染设备;渲染结果由负载均衡节点并转发给公共服务接口;

分布式模型读取步骤:模型使用者将模型ID、版本发送给分布式索引节点;分布式索引节点计算RAID节点地址码;读取模型数据文件,并返回给模型使用者;

日志采集步骤:日志采集处理机从本地日志数据库中以轮询方式抽取日志;日志采集处理机将日志过滤并合并;日志采集处理机将过滤后的日志存储到中央日志数据库;计费节点从中央日志数据库中抽取日志包;计费节点执行内部业务逻辑运算;计费节点向运营人员反馈账单与报表。