[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于集群的遙感數(shù)據(jù)集實(shí)時(shí)渲染服務(wù)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210167827.2
• 申請(qǐng)日: 2012-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102722549A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡曉東;駱劍承;周亞男;沈占鋒;李紅旮;郜麗靜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/30
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/30;G06F9/50;G06T11/00;G06T15/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于集群的遙感數(shù)據(jù)集實(shí)時(shí)渲染服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于包含以下幾個(gè)實(shí)施步驟：

步驟1：構(gòu)建集群環(huán)境，架設(shè)若干計(jì)算和存儲(chǔ)一體的節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括一臺(tái)多核工作站，并掛載存儲(chǔ)磁盤(pán)陣列，節(jié)點(diǎn)間用高速局域網(wǎng)絡(luò)連接；部署一臺(tái)多核服務(wù)器，安裝支持空間檢索的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)局域網(wǎng)絡(luò)與各個(gè)節(jié)點(diǎn)連接；

步驟2：遙感數(shù)據(jù)錄入集群時(shí)，將作為一個(gè)整體存儲(chǔ)于單個(gè)節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)陣列中，或以冗余的方式存儲(chǔ)在多個(gè)節(jié)點(diǎn)中，同時(shí)提取其元信息，存儲(chǔ)到服務(wù)器的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，作為數(shù)據(jù)查詢條件；

步驟3：對(duì)于所要渲染的瓦片，按照視點(diǎn)層級(jí)、空間位置、瓦片大小三種指標(biāo)，確定其唯一的編號(hào)，它所表示的空間范圍也是確定的；

步驟4：瓦片渲染請(qǐng)求由客戶端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給中心服務(wù)器，前者建立優(yōu)先級(jí)機(jī)制并維護(hù)請(qǐng)求隊(duì)列，后者以多線程的方式并行處理每個(gè)瓦片渲染請(qǐng)求；

步驟5：服務(wù)器通過(guò)支持空間索引的數(shù)據(jù)庫(kù)，在所有數(shù)據(jù)集中查找出該空間范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)列表，根據(jù)數(shù)據(jù)集類(lèi)型、時(shí)間等規(guī)則對(duì)其排序，再執(zhí)行數(shù)據(jù)篩選算法，剔除被覆蓋在下層的數(shù)據(jù)，獲得需要渲染的最上層數(shù)據(jù)列表及其對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)位置信息；

步驟6：依據(jù)已經(jīng)生成的數(shù)據(jù)列表，選取列表中數(shù)據(jù)分布最多的那個(gè)節(jié)點(diǎn)作為計(jì)算節(jié)點(diǎn)，將渲染任務(wù)分配到該節(jié)點(diǎn)；

步驟7：計(jì)算節(jié)點(diǎn)中一個(gè)瓦片的渲染過(guò)程為：創(chuàng)建畫(huà)布，按照數(shù)據(jù)列表自底向上的順序，依次讀取瓦片范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)塊，將沒(méi)有數(shù)據(jù)的部分置為透明，渲染到畫(huà)布中；

步驟8：將渲染好的瓦片數(shù)據(jù)傳回中心服務(wù)器，通過(guò)中心服務(wù)器返回給客戶端；

步驟9：步驟4～8完成了單個(gè)瓦片的渲染，將不同的渲染任務(wù)分布到各個(gè)節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)以多線程的方式進(jìn)行服務(wù)端的查詢操作和節(jié)點(diǎn)端的渲染計(jì)算，即實(shí)現(xiàn)了集群化的并行渲染過(guò)程，對(duì)外提供實(shí)時(shí)的渲染服務(wù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集群環(huán)境，其特征為計(jì)算與數(shù)據(jù)的一體化部署，不同數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在各個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)(同時(shí)也是計(jì)算節(jié)點(diǎn))中，由中心服務(wù)器的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一管理其元信息；實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)查詢的同時(shí)，便于將計(jì)算任務(wù)分配到數(shù)據(jù)所在的節(jié)點(diǎn)，對(duì)于數(shù)據(jù)密集型的渲染任務(wù)，大大減少了計(jì)算時(shí)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)吞吐量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓦片請(qǐng)求處理機(jī)制，其特征為客戶端建立優(yōu)先級(jí)緩存，優(yōu)先處理最需要得到的瓦片渲染請(qǐng)求并隨時(shí)剔除已廢棄的請(qǐng)求，提高了實(shí)時(shí)性；中心服務(wù)器通過(guò)數(shù)據(jù)篩選算法，篩選出最上層用戶能看到的數(shù)據(jù)列表，剔除大部分被覆蓋在下層的數(shù)據(jù)，避免渲染時(shí)無(wú)用的數(shù)據(jù)讀取和繪制操作，節(jié)省了計(jì)算量和數(shù)據(jù)吞吐量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并行計(jì)算，其特征為中心服務(wù)器的數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)篩選、選擇節(jié)點(diǎn)過(guò)程對(duì)于每個(gè)瓦片是獨(dú)立的操作，在服務(wù)端以多線程的方式實(shí)現(xiàn)任務(wù)級(jí)并行化；同樣，節(jié)點(diǎn)的渲染過(guò)程也實(shí)現(xiàn)了任務(wù)級(jí)并行化；結(jié)合多節(jié)點(diǎn)渲染的整體過(guò)程，構(gòu)成了本發(fā)明的集群化渲染流程實(shí)現(xiàn)方式，體現(xiàn)了細(xì)粒度任務(wù)劃分、“計(jì)算-數(shù)據(jù)”一體化和“集群+多核”的多模式并行計(jì)算特征。