[发明专利]一种基于云计算的海量信息超级显示平台

说明书

技术领域

本发明涉及海量信息可视化、超高分辨率显示技术，特别是涉及一种基于云计算的海量信息超级显示平台。

背景技术

云计算（Cloud Computing）是一种基于计算机网络的超级计算模式。狭义上讲，它是分布式处理、并行处理和网格计算技术的综合发展，是一种新型的计算模型，是一种新型的共享基础架构的方法。广义上讲，它是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备对内对外的服务。

随着云计算技术的飞速发展及广泛应用，云计算基础设施提供的信息数据量呈现出爆发式的增长。各类新型的信息层出不穷，特别在大数据越来越受到人们关注的情况下，人们对数据的显示时间及质量都提出了更高的要求，传统显示技术及独立的信息显示设备在海量数据处理显示和大规模部署等方面都表现出了较大的局限性，难以在处理速度、响应时间、显示效果和分辨率等方面满足需求。

目前的信息显示系统广泛采用集中信息处理工作站，将所需显示的数据和程序都在一台核心处理机上进行集中处理。这种显示方式不可避免地存在以下瓶颈：

（1）瓶颈一：显示分辨率有限；

随着高分辨率观测卫星系统的建设，云计算基础设施将提供大量的卫星海量信息，影像信息数据将达10亿像素以上，但受到显示单元尺寸及计算机处理能力的限制，目前市场上的信息显示系统只能显示出海量影像的局部信息，无法支持海量影像数据的超高分辨显示。

（2）瓶颈二：信息显示处理速度慢；

受CPU处理能力、内存大小等的制约，目前的计算机系统难以支持海量数据信息的快速处理、显示，即使仅仅读取10GB的数据信息都将耗费数十分钟的时间，而智慧城市、智能交通应急指挥等对信息显示响应时间的要求相当高，因而必须提供高速实时的海量信息显示系统。

（3）瓶颈三：显示平台难以扩展；

由于采用集中控制方式对显示单元进行控制，整个大屏显示图像的解码、渲染工作均集中在图像拼接器中完成，显示平台的扩展受到图像拼接器、图像处理矩阵等设备处理能力的限制，难以扩展。

（4）瓶颈四：显示信息难以调度；

显示信息源调度依赖图像处理矩阵来实现，当系统规模增大时，不得不配置多台图像处理矩阵，矩阵之间的信息源调度难以实现，影响用户按照需求任意调度显示信息。

随着云计算信息数据量的激增，对海量信息的处理速度、显示能力等提出了更高的要求。需要在显示绘制技术上突破集中图形系统的局限，利用集群计算机系统实现高性能的图形并行绘制，为各类海量数据的场景绘制、大规模虚拟现实仿真、超高分辨率可视化等高端应用提供所需的图形绘制能力。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，本发明提供一种基于云计算的智能海量信息超级显示平台，采用集群并行超高分辨显示技术，把信息源分割生成纹理对象再合并成整个纹理绑定到显示窗口，并通过CPU与GPU联合高速处理信息显示渲染模块进行显示，解决了海量信息超高分辨同步显示及智能调度的技术问题。

本发明的一个实施例中，具体采用以下技术方案：一种基于云计算的海量信息超级显示平台，包括依次连接的信息显示拼接屏、计算机集群分布式并行计算显示系统、计算机网络以及云计算信息源接口；所述计算机集群分布式并行计算显示系统包括主节点计算机及若干子节点计算机，主节点计算机对计算机集群分布式并行计算显示系统进行统一集中管理控制并提供与用户的交互接口，主节点计算机通过所述计算机网络与子节点计算机通信，所述子节点计算机与所述信息显示拼接屏相连接，经子节点计算机处理后的信息源通过信息显示拼接屏进行显示；

所述主节点计算机及子节点计算机均包括：信息接收模块、管理控制模块、智能调度模块及信息渲染显示模块；所述智能调度模块对云端信息内容进行有序的读取和智能调度，通过所述计算机网络传输至所述计算机集群分布式并行计算显示系统中的各个子节点计算机进行处理并通过所述信息渲染模块进行显示输出并对信息源进行智能布局、平铺、层叠、移动及缩放，并实现各节点操作的同步；所述管理控制模块用于接收用户指令、加载管理信息源及发送控制命令完成各个子节点计算机进行显示信息的控制；通过所述信息接收模块及云计算信息源接口读取存储在云端的信息源，并对其进行并行和分布式计算来获取信息源的像素信息，然后把获得的信息源分割生成纹理对象再合并成整个纹理绑定到显示窗口并通过信息显示渲染模块进行显示。