[发明专利]一种基于云端绘制的大规模三维场景多人协同创作方法

说明书

技术领域

本发明涉及三维可视化场景创作与编辑领域，尤其是一种基于云端绘制的大规模三维场景多人协同创作方法。

背景技术

随着云计算的不断发展，云绘制开始进入研究者的视线。云绘制的模式与常规的云计算类似，即将3D程序放在远程的服务器中绘制，用户终端通过Web软件并借助高速互联网接入访问资源，指令从用户终端中发出，服务器根据指令执行对应的绘制任务，而绘制结果画面则被传送回用户终端中加以显示。

云绘制对网络响应速度和服务器3D图形性能具有一定的要求。云绘制系统要面对多用户的绘制请求，这对于后端的服务器系统而言将是巨大的压力。3D应用程序对于用户指令的响应高度敏感，譬如在编辑3D场景时，用户指令必须得到及时响应，若稍有延迟，用户就会明显感觉操作不流畅。而指令延迟则取决于用户终端与服务器的网络接入性能。因此需要良好的网络环境来满足云绘制所需要的快速响应。

云绘制的实现将带来诸多的好处。首先，云让用户可以在任何轻量级的终端上获得高质量的3D绘制，如可以在智能手机之类的掌上设备中玩《极品飞车13》或者更新的3D大作，终端性能变得不那么重要；其次，云绘制模式意味着多个用户可以在同一个计算集群中公用同一3D应用程序，当然他们也可以构建惊人数量的协作；云绘制能够让用户摆脱对于地域和设备的依赖—假如你现在想玩大型3D游戏，那么高配置的台式机是必然的选择，虽然各大PC厂商都有推出配置奢侈的游戏笔记本，但这类产品普遍是配备17英寸大屏幕的“重量级”产品，基本上别指望能拿它经常到处走，也就是说你只能老老实实坐在电脑桌前享受3D大作的快感。云绘制令这种羁绊消弭于无形，用户可以在任何一种终端设备中干同样的事情，通过智能手机也能获得过去高性能PC才能提供的卓越效果。

云绘制带来变革的体现在社会生产的诸多方向。本专利创造性的将云绘制运用在大规模三维场景的多人协同创作中。目前在建筑、汽车、飞机、轮船等设备的设计中，普遍已使用到3D技术，如创作3D虚拟城市，可能需要多人进行创作，创作者可以在屏幕上随时变更设计方案和快速预览。传统的单机创作模式下，创作者不能实时观测其他人的创作结果，也无法准确判断自己的创作结果对整个场景的影响，因此需要更高的沟通成本，如果创作者不在同一地方则创作难度更大。利用云绘制可以很好地解决这些问题：一个创作中的场景在云服务器中绘制生成，不同地域的创作者可以在同一个平台中进行场景创作，彼此直接交流看法并作出结论，修改后的创作共同验证，这相当于将所有创作者紧密地联结在一起：内耗因素完全消除，个人创意均可得到发挥，最终整个团队能够以最高效率完成创作工作，而且也意味着能够获得高质量的创作作品。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于云端绘制的大规模三维场景多人协同创作方法，探索将云绘制技术与三维可视化场景创作的结合应用。目标是通过将场景绘制流程放在服务器端，服务器端完成多用创作过程互斥，创作结果合成，使创作者在进行大规模三维场景创作时能实时观测所有创作者的创作结果，辅助创作者更好的判断自己的创作对整个场景产生的影响，减少创作者之间的沟通成本，对超大规模场景的多人协同创作具有积极意义。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于云端绘制的大规模三维场景多人协同创作方法，由下列两大模块组成：服务器端与客户端，服务器端是由多台计算机构成的集群；集群中的主机分为调度主机和绘制主机；三维场景绘制流程在服务器端执行，创作过程产生的场景数据保存在服务器端；包括下列步骤：

（1）首先由多台客户端主机产生用户指令，然后发送给服务器端的调度主机；

（2）调度主机首先负责处理多个用户编辑同一三维场景所产生的同步与互斥问题，然后为每台绘制主机分配绘制任务，最后将经过处理后的用户指令发送给服务器端的多台绘制主机；

（3）绘制主机首先根据用户指令修改场景，然后根据用户视角将场景绘制成图像，最后将图像回传给对应的客户端主机；

（4）客户端主机提供三维场景创作的操作界面，并实时显示所有客户端主机的创作结果。

优选步骤：

（1）绘制进程启动后，绘制流程开始循环执行；

（2）每帧绘制开始前，调度主机从缓存中读出从前一帧开始的时间间隔内产生的用户指令，调度主机再将收到的用户指令合并成字符串流发送到所有绘制主机；

（3）所有绘制主机更新场景数据，绘制由本机负责的视图。

优选步骤：