[發(fā)明專利]一種三維空間數(shù)據(jù)并行調(diào)度方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210576332.5
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103077074A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李曉明;朱慶;李行義;修文群;梁守真;李洪忠
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號: G06F9/46
• 分類號: G06F9/46;G06F17/30
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 宋鷹武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地理空間信息系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三維空間數(shù)據(jù)并行調(diào)度方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

大規(guī)模三維空間數(shù)據(jù)的流暢可視化一直是三維GIS最基本的需求，能否從大規(guī)模三維空間數(shù)據(jù)庫中快速調(diào)度所需的數(shù)據(jù)已成為保障三維實時可視化流暢性的關(guān)鍵。在三維空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)量小于系統(tǒng)內(nèi)存或顯示設(shè)備緩存時，通常采用系統(tǒng)啟動便將數(shù)據(jù)全部加載到內(nèi)存與顯存的策略，以支持最高效的三維可視化。但是，隨著三維空間數(shù)據(jù)庫的規(guī)模不斷增加，系統(tǒng)內(nèi)存已遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法加載全部數(shù)據(jù)，這就必須需要動態(tài)調(diào)度技術(shù)，按三維可視化的需要動態(tài)加載數(shù)據(jù)。為了提高三維空間數(shù)據(jù)可視化與數(shù)據(jù)調(diào)度的效率，采用多線程技術(shù)能充分利用多核的優(yōu)勢，實現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取的真正并行，但是如何能使多線程執(zhí)行效率更高效，必須考慮并行任務(wù)的合理劃分問題。

現(xiàn)有三維GIS軟件對于連續(xù)的海量地形表面數(shù)據(jù)的動態(tài)調(diào)度已經(jīng)取得了比較成熟的成果，如Google?Earth、World?Wind等數(shù)字地球軟件對全球的海量地形數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下都可以實現(xiàn)快速、流暢的多分辨率顯示的可視化效果，如Skyline的Terra?Gate網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)器軟件以流方式給多客戶實時傳輸三維地理地形數(shù)據(jù)集。但是，目前對于地上地下各種離散復(fù)雜實體、地質(zhì)實體、地下管網(wǎng)等的海量三維空間數(shù)據(jù)的動態(tài)調(diào)度還遠(yuǎn)沒有地形數(shù)據(jù)的成熟，如Skyline對三維空間數(shù)據(jù)的紋理大小、幾何面片數(shù)等有比較嚴(yán)格的限定。尤其是對城市三維模型數(shù)據(jù)，由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、空間分布不規(guī)則性以及多細(xì)節(jié)層次特性等特性，因而對城市三維模型數(shù)據(jù)的調(diào)度遠(yuǎn)沒有地形數(shù)據(jù)成熟、快速。

三維空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)調(diào)度都是以前端用戶的請求為前提，從數(shù)據(jù)庫中高性能的吞吐數(shù)據(jù)，主動滿足前端快速數(shù)據(jù)請求。此過程以響應(yīng)前端用戶的調(diào)度需求為目的，因此必需在中間模塊把調(diào)度需求轉(zhuǎn)換成從數(shù)據(jù)庫中調(diào)度數(shù)據(jù)的并行調(diào)度任務(wù)。對于三維空間數(shù)據(jù)的并行調(diào)度必須針對三維GIS可視化以及三維空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)內(nèi)容相關(guān)性進(jìn)行數(shù)據(jù)的并行調(diào)度任務(wù)劃分，但是目前還都沒有成熟的方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種三維空間數(shù)據(jù)并行調(diào)度方法和系統(tǒng)，旨在解決當(dāng)前三維空間數(shù)據(jù)的調(diào)度效率低，導(dǎo)致無法從大規(guī)模三維空間數(shù)據(jù)庫中快速調(diào)度所需的數(shù)據(jù)，從而難以保障三維實時可視化流暢性的問題。

為此，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種基于數(shù)據(jù)內(nèi)容的三維空間數(shù)據(jù)并行調(diào)度方法，包括以下步驟：

接收多個客戶端的三維空間數(shù)據(jù)調(diào)度請求；

通過基于數(shù)據(jù)內(nèi)容的調(diào)度任務(wù)并行分解方法，將三維空間數(shù)據(jù)調(diào)度任務(wù)進(jìn)行分解，生成可并行執(zhí)行的三維空間數(shù)據(jù)調(diào)度子任務(wù)；

為所述三維空間數(shù)據(jù)調(diào)度子任務(wù)分配可用任務(wù)執(zhí)行線程和數(shù)據(jù)庫連接，執(zhí)行三維空間數(shù)據(jù)庫的并行查詢；

對所述三維空間數(shù)據(jù)調(diào)度子任務(wù)查詢獲取的數(shù)據(jù)重組后，返回給客戶端。

本發(fā)明還提供了一種三維空間數(shù)據(jù)并行調(diào)度系統(tǒng)，包括客戶端和服務(wù)器，服務(wù)器包括：

調(diào)度任務(wù)分解模塊，用于數(shù)據(jù)調(diào)度請求的解析，數(shù)據(jù)調(diào)度任務(wù)的并行分解，生成可并行執(zhí)行的數(shù)據(jù)調(diào)度任務(wù)；

數(shù)據(jù)調(diào)度模塊，用于生成基于數(shù)據(jù)內(nèi)容的三維空間數(shù)據(jù)調(diào)度任務(wù)；

線程池管理模塊，用于線程池技術(shù)管理線程的創(chuàng)建、銷毀與管理操作，任務(wù)的分配策略，以及線程之間的同步協(xié)同機(jī)制；

數(shù)據(jù)庫連接池模塊，用于數(shù)據(jù)庫連接池技術(shù)管理數(shù)據(jù)庫連接的創(chuàng)建、銷毀與管理操作與所述數(shù)據(jù)調(diào)度模塊和數(shù)據(jù)庫分別相連接，用于為所述三維空間數(shù)據(jù)調(diào)度任務(wù)分配可用線程，執(zhí)行三維空間數(shù)據(jù)庫的多調(diào)度任務(wù)并行查詢，預(yù)先創(chuàng)建和保存多個用戶的數(shù)據(jù)庫連接隊列；；

調(diào)度任務(wù)執(zhí)行模塊，與所述線程池管理模塊與數(shù)據(jù)庫連接池管理模塊相連接，用于執(zhí)行的三維空間數(shù)據(jù)庫的并行調(diào)度任務(wù)；

三維空間數(shù)據(jù)庫，與所述線程池管理模塊調(diào)度任務(wù)執(zhí)行模塊相連接，用于存儲大規(guī)模的三維空間數(shù)據(jù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的實施例具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明基于三維空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)內(nèi)容相關(guān)性分析，對三維空間數(shù)據(jù)的調(diào)度運(yùn)用調(diào)度任務(wù)并行分解進(jìn)行并行調(diào)入任務(wù)劃分，以及多調(diào)度任務(wù)的并行執(zhí)行，從而提高從數(shù)據(jù)庫提取不同類型三維空間數(shù)據(jù)的調(diào)度效率，改善了三維GIS實時可視化的能力。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的三維空間數(shù)據(jù)并行調(diào)度方法的方法流程圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的生成基于數(shù)據(jù)內(nèi)容的三維空間數(shù)據(jù)調(diào)度任務(wù)的方法流程圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的為三維空間數(shù)據(jù)調(diào)度任務(wù)分配可用線程，執(zhí)行三維空間數(shù)據(jù)庫的多調(diào)度任務(wù)并行查詢方法流程圖；