基于集群的动漫渲染调度系统

摘要

国家对动漫市场的重视促使动漫渲染技术迅速发展,动漫产品越来越要求精细的图片展示效果,这意味着所需要的计算量越来越庞大。如何根据动漫设计人员所提交的渲染任务在最短的时间内完成渲染计算,迅速输出高质量的渲染画面成为动漫市场竞争的关键因素。而现有的动漫渲染系统大多注重于单机计算,无法保证在渲染对象复杂度提高和对象数目激增的情况下能够高效完成。
　　基于集群的动漫渲染调度系统针对动漫渲染任务的高计算密集性与高数据密集性的特点,提出了基于集群计算与动态代理技术的分布式体系结构。该系统被分为门户层、渲染核心层与资源层,由渲染代理完成渲染核心层与资源层的协同渲染,并在负责协调渲染代理的主控器中,针对动漫渲染任务的特点,整合了集群计算中的加权轮转调度与加权最少连接调度算法,以便动漫渲染用户能够根据渲染计算的需求,合理地选择相应的调度算法。针对现有算法在渲染调度中动态性差的问题,提出了一种负载增量动态反馈算法,通过介入动态反馈机制,结合集群节点的整体性能实现面向渲染计算的负载均衡调度。
　　基于Linux与Windows操作系统平台,采用Java、Shell脚本语言实现了集群渲染调度系统,并且对系统进行了测试。功能测试表明:在Linux和Windows环境下,该系统能够合理调度动漫渲染任务,管理员可根据管理界面对执行任务进行管理,在集群节点上计算的渲染结果能够被正常输出。压力测试结果表明,对于不同计算复杂度的渲染影片,在26个节点的并行环境中,加速比分别达到18.44、22.67、23.42。

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1 绪论

1.1问题的提出

1.2 国内外研究现状

1.3 课题背景与研究内容

1.4 文章组织结构

2 基于集群的动漫渲染调度系统设计

2.1 基于集群的动漫渲染调度系统体系结构

2.2 基于集群的动漫渲染调度系统基本流程

2.3 基于集群的动漫渲染调度系统作业管理

2.4小结

3 基于集群的动漫渲染调度核心算法

3.1 典型集群调度策略分析

3.2 整合集群渲染任务的资源调度算法

3.3 面向集群渲染的负载增量动态反馈算法

3.4 小结

4 基于集群的动漫渲染调度系统主要实现技术

4.1 动漫渲染作业管理

4.2 动漫作业状态检测

4.3 渲染代理及多渲染代理控制

4.4 小结

5 系统测试

5.1 测试环境

5.2 功能测试

5.3 性能测试

5.4 小结

6 总结及未来工作

致谢

参考文献

附录1 攻读学位期间发表学术论文目录