[發明專利]一種基于InfiniBand實時調度海量高精度三維場景數據的方法

有效

• 申請號: 201410136041.3
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103903295B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 戈文一;季玉龍;楊善敏;李綏彪;萬宇;馮仕財;汪歸歸;宋歌;譚詩翰
• 申請（專利權）人: 四川川大智勝軟件股份有限公司;四川大學
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司51200
• 代理人: 卓仲陽

1.一種基于InfiniBand實時調度海量高精度三維場景數據的方法，其特征在于：包括以下步驟：?

步驟一，準備好所有的硬件，包括服務器、IG主機、RAID陣列柜、RAID卡、InfiniBand網卡、InfiniBand網絡交換機、光纖線等以及視景主程序、地形生成軟件和地形源數據；?

步驟二，創建RAID磁盤陣列，將磁盤陣列柜用RAID卡連接到服務器上，使用InfiniBand網卡和網絡交換機搭建好InfiniBand網絡，將服務器作為節點加入到InfiniBand網絡中，使用地形生成軟件和源數據生成地形，從而構成地形服務器；?

步驟三，使用InfiniBand網卡和光纖將IG主機加入到InfiniBand網絡中；?

步驟四，在視景主程序中添加基于InfiniBand網絡調度地形子模塊，地形子模塊負責從地形服務器中通過大規模地形調度算法將數據提取到IG中進行渲染。?

2.根據權利要求1所述的一種基于InfiniBand實時調度海量高精度三維場景數據的方法，其特征在于：所述地形子模塊包括四叉樹索引，所述四叉樹索引的構建方法是：?

步驟一，構造LOD金字塔：場景數據均以紋理的形式存儲，首先將場景紋理以分辨率成倍遞增的方式構造為若干個層次，設某層編號為l_k，分辨率為m_k*n_k，其相鄰的下一層(較精細層)編號為l_k+1，分辨率為m_k+1*n_k+1，兩層的分辨率滿足以下關系：?

構造后的所有層的紋理呈“金字塔”狀；?

步驟二，構造三角帶地形塊：金字塔中相鄰層次間的地形塊在數量上和位置上相互對應，設某層l_k被劃分為I_k*J_k個矩形地形塊，則其下一層l_k+1被劃分為I_k+1*J_k+1，且滿足：?

即下一層的地形塊數量總是上一層的四倍，并且上一層中的地形塊與下一層中相應位置的相鄰四塊地形塊所對應；?

步驟三，構建索引：針對金字塔中的地形塊構建上下層索引和同層相鄰節點索引。?

3.根據權利要求2所述的一種基于InfiniBand實時調度海量高精度三維場景數據的方法，其特征在于：所述上下層索引是假設地形數據一共分為n+1層，第0層只有一個地形塊。?

4.根據權利要求1所述的一種基于InfiniBand實時調度海量高精度三維場景數據的方法，其特征在于：所述同層相鄰節點索引是假設第k層第i行第j列的地形塊節點為?Lk(i,j)，Lk(i,j)為當然激活節點。?

5.根據權利要求1所述的一種基于InfiniBand實時調度海量高精度三維場景數據的方法，其特征在于：所述地形子模塊中數據調度的方法是：?

步驟一，針對場景數據金字塔的四叉樹結構，數據調度以基本地形塊為單位，根據LOD思想完成地形數據的實時內外存交互；?

步驟二，創建一個獨立的線程用于數據在內存中的調度與釋放，所述數據調度分為數據調度命令響應與內存管理；?

步驟三，所創建的獨立線程和主線程通過互斥機制確保系統安全穩定地運行。?

6.根據權利要求5所述的一種基于InfiniBand實時調度海量高精度三維場景數據的方法，其特征在于：所述數據調度分為基于視錐體的數據預測調度和基于時間優先級的數據預測調度，其中?

所述基于視錐體的數據預測調度是：在當前視錐體的基礎上進行一個冗余擴充，形成一個緩存視錐體，所述緩存視錐體包括了隨后若干幀視點可能出現的位置的可見區域數據，且數據按金字塔分層分布，金字塔從頂部至底部可見區域逐層減少，當視點發生改變時，所述緩存視錐體也隨之更新，地形數據索引隊列的內容根據所述緩存視錐體實時改變，并指引地形塊緩存進行具體地形塊的載入和釋放；?

所述基于時間優先級的數據預測調度方法是：將“緩存視錐體”內的地形塊賦予一個“內存駐留時間”，地形塊的“內存駐留時間”在其被載入內存時被初始化，而后隨時間的流逝而不斷減少，并且當前實際視錐體的位置越遠“內存駐留時間”越小，位置越近“內存駐留時間越大”，若在視錐體內，則“內存駐留時間”不隨時間變化；當地形塊的“內存駐留時間”為0或超出“緩存視錐體”時，則從內存中釋放。?

假設地形塊的初始“內存駐留時間”為life₀，初始時刻為t₀，該地形塊在某時刻t的“內存駐留時間”計算公式如下：?

life＝life₀-k*(t-t₀)*d?

其中k為系數，d為地形塊至視錐體的距離即d為地形塊至視點的距離。通過上述方法將地形塊緩存中長期未激活的節點從內存中剔除后，可根據需要將視錐體范圍內的高精度地形塊載入內存，以提高地形的視覺效果。?