本文關(guān)鍵詞：基于ACE框架的局域網(wǎng)渲染集群系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)

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【摘要】：采用光線跟蹤算法生成的家裝效果圖是用戶體驗家裝設(shè)計效果最有效的手段。為了提高渲染速度,可以提升渲染機器的性能或者使用云渲染服務(wù),但是前者的提升空間有限,后者的渲染成本比較高。目前國內(nèi)中小型家裝公司或室內(nèi)設(shè)計工作室普遍配置有幾臺或者幾十臺電腦,如果能利用這些電腦資源并行計算,快速地生成效果圖,就能在不增加成本的前提下大大提升渲染效率,具有很好的市場前景。本課題就是研究使用公司中的閑置電腦資源,采用基于ACE框架的局域網(wǎng)渲染集群系統(tǒng)對渲染過程進(jìn)行并行加速,從而達(dá)到在不增加硬件投入的前提下顯著提高渲染速度,快速生成高質(zhì)量效果圖的目標(biāo)。本文的主要工作如下：1、本文首先介紹了ACE框架、ACE Socket封裝器和ACE Reactor模式的知識；針對傳統(tǒng)的Socket API具有容易出錯、接口不統(tǒng)一等缺點,本系統(tǒng)使用ACE Socket封裝器作為網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的工具,簡化網(wǎng)絡(luò)編程的細(xì)節(jié)；為了使客戶端能在一個線程內(nèi)同時處理多個socket(即多個服務(wù)器)的I/O請求,實現(xiàn)高性能的I/O操作,在系統(tǒng)中使用了ACE提供的Reactor框架作為系統(tǒng)的I/O調(diào)度策略,在客戶端只要創(chuàng)建一個工作線程即可實現(xiàn)與多個服務(wù)器的穩(wěn)定高效通信,從而有效的加快了系統(tǒng)的反應(yīng)速度。2、本系統(tǒng)的渲染集群是由公司中的現(xiàn)有電腦資源所組成,這些電腦的硬件配置各不相同；為了合理的分配渲染任務(wù),充分的利用集群中各個機器的資源,實現(xiàn)渲染效率的最大化,研究了基于動靜結(jié)合策略的負(fù)載均衡算法,該算法按照各機器的實際計算能力以及當(dāng)前負(fù)載情況計算各機器的渲染權(quán)值,根據(jù)權(quán)值分配渲染任務(wù),從而保證各個渲染節(jié)點渲染過程基本同步。3、為了加快渲染文件的生成、傳輸,使用了SQLite數(shù)據(jù)庫對渲染文件進(jìn)行統(tǒng)一管理。在文件傳輸或者生成之前首先先查詢數(shù)據(jù)庫,避免文件的重復(fù)生成或者重復(fù)接收,以獲得更好的用戶體驗。4、將局域網(wǎng)渲染集群系統(tǒng)融合到贊云家裝設(shè)計軟件中,使設(shè)計師能夠按照業(yè)主戶型設(shè)計裝修方案,體驗家裝整體搭配效果,快速獲得家裝效果圖,及時與業(yè)主互動調(diào)整裝修方案。本項目從兩個方面對渲染系統(tǒng)進(jìn)行了廣泛測試：一是將該系統(tǒng)與本地渲染、云渲染服務(wù)進(jìn)行渲染時間測試比較,二是對系統(tǒng)中使用的負(fù)載均衡策略進(jìn)行測試。測試結(jié)果驗證了渲染系統(tǒng)的有效性和可靠性。
【關(guān)鍵詞】：ACE 渲染 集群系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU241;TP311.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 課題背景10-11
• 1.2 ACE及集群系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本課題研究的內(nèi)容及意義12-13
• 1.4 論文的結(jié)構(gòu)13-14
• 第二章 ACE框架方案選擇14-24
• 2.1 ACE框架概述14-18
• 2.1.1 ACE框架結(jié)構(gòu)14-18
• 2.1.2 ACE框架優(yōu)勢18
• 2.2 ACE Socket的優(yōu)勢18-20
• 2.2.1 Socket API概述及局限性18-19
• 2.2.2 ACE Socket封裝器19-20
• 2.3 Reactor模式綜述20-23
• 2.3.1 Reactor模式優(yōu)勢及選擇20-21
• 2.3.2 Reactor框架介紹21-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 局域網(wǎng)渲染集群系統(tǒng)的需求與總體設(shè)計24-34
• 3.1 局域網(wǎng)渲染集群系統(tǒng)概述24
• 3.2 局域網(wǎng)渲染集群系統(tǒng)的需求分析24-25
• 3.2.1 系統(tǒng)服務(wù)器端需求分析24-25
• 3.2.2 系統(tǒng)客戶端需求分析25
• 3.3 局域網(wǎng)渲染集群系統(tǒng)的運行流程設(shè)計25-26
• 3.4 系統(tǒng)的總體設(shè)計26-32
• 3.5 本章小結(jié)32-34
• 第四章 局域網(wǎng)渲染集群系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計與實現(xiàn)34-56
• 4.1 連接管理模塊34-42
• 4.1.1 服務(wù)器端連接管理模塊34-40
• 4.1.2 客戶端連接管理模塊40-42
• 4.2 網(wǎng)絡(luò)通信模塊42-46
• 4.2.1 傳輸協(xié)議制定43-44
• 4.2.2 文件收發(fā)設(shè)計44-46
• 4.3 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計46-49
• 4.3.1 SQLite數(shù)據(jù)庫介紹46-47
• 4.3.2 使用數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)表的使用47-49
• 4.4 負(fù)載均衡技術(shù)49-54
• 4.4.1 負(fù)載均衡綜述49
• 4.4.2 負(fù)載均衡算法描述49-50
• 4.4.3 負(fù)載均衡算法的具體實現(xiàn)50-54
• 4.5 系統(tǒng)開發(fā)平臺54-55
• 4.6 本章小結(jié)55-56
• 第五章 局域網(wǎng)集群渲染系統(tǒng)實例56-66
• 5.1 V-life軟件簡介56
• 5.2 本課題系統(tǒng)在V-life家裝設(shè)計軟件中的應(yīng)用56-60
• 5.2.1 實驗環(huán)境56-57
• 5.2.2 方案實現(xiàn)過程57-60
• 5.3 局域網(wǎng)集群系統(tǒng)測試與負(fù)載均衡算法的測試60-64
• 5.4 本章小結(jié)64-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 工作總結(jié)66
• 6.2 未來展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 作者簡介72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文72

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本文編號：653186