[發明專利]一種基于協同計算的移動Web增強現實3D模型數據服務方法

有效

• 申請號: 202110297383.3
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN112989251B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 宓佳藝;趙煜勇;李亮;婁鑫浩;葉周;鐘天
• 申請（專利權）人: 浙江傳媒學院
• 主分類號: G06F16/958
• 分類號: G06F16/958;G06F16/957;G06F16/9536;G06T15/00;G06T17/00
• 代理公司: 西安研創天下知識產權代理事務所(普通合伙) 61239
• 代理人: 張紅哲

本發明涉及增強現實數據服務方法技術領域，具體提供了一種基于協同計算的移動Web增強現實3D模型數據服務方法，包括以下步驟：步驟1：在務器和移動邊緣服務器之間建立基于協同計算的模型數據服務框架，由移動邊緣服務器和云服務器共同執行3D模型數據計算服務；步驟2：判斷基于協同計算的3D模型數據服務的有效性；步驟3：進行協同數據服務計算的預處理；步驟4：在基于協同計算的3D模型數據服務有效性的條件下，確定協同數據服務計算任務分配策略。本發明靈活化滿足業務需求的多樣性；業務模型計算響應時間總體最優化；有效優化模型傳輸、加載時延；實現模型數據服務的最優策略。

技術領域

本發明涉及增強現實數據服務方法技術領域，具體涉及一種基于協同計算的移動Web增強現實3D模型數據服務方法。

背景技術

在MWAR應用程序中，從服務器下載3D模型并在屏幕上進行渲染是移動設備的主要服務過程。因此，3D模型是主要的交互對象，3D模型數據的傳輸、加載和渲染過程是構建MWAR服務的關鍵支撐技術[4]。目前，隨著WebGL技術的發展和JavaScript類庫的普及，WebGL的第三方渲染引擎對于3D模型的加載和繪制已經成為MWAR的主要工具。在JavaScript類庫中，3D模型數據的傳輸、加載和渲染具有以下特點：(1)第三方JavaScript3D庫采用云服務器上集中的基于文件的數據服務進行3D模型的加載和渲染；第三方JavaScript?3D庫使用文件機制來滿足用戶對MWAR中的3D模型對象的不同需求，例如3D模型的大小適應移動設備的屏幕大小和網絡帶寬。

根據這些特點，在大規模和復雜的MWAR應用中，用戶數量的增加和交互的復雜性將導致用戶對3D模型的需求量激增。這將對當前大規模和復雜MWAR應用的服務架構提出以下挑戰：

1、大規模和復雜MWAR中的多樣化用戶需求必然需要各種3D模型來適應它們。但不同的3D模型將給數據服務設備帶來更大的存儲和查詢成本。在具有低存儲和計算配置的設備(例如，移動邊緣服務器)上，過多的存儲和計算壓力將降低3D模型數據服務的響應效率。對于存儲和計算資源豐富的遠程服務器來說，核心網會造成大容量3D模型數據傳輸的大延遲。例如，帶寬為10mbps的核心網絡上的10mb?3D模型的傳輸延遲將超過1秒。多樣化3D模型的存儲和傳輸成本。

2、在基于計算的模型數據服務方法下，單個節點不能滿足MWAR應用的低延遲要求。云服務器具有很高的計算能力，但是基于計算模型的數據服務的輸出數據在核心網下行傳輸過程中會造成很大的延遲。邊緣服務器與客戶端之間的傳輸時延較小，但由于邊緣服務器計算能力有限，計算時延較大。沒有一個計算設備能夠滿足延遲要求。

3、大規模和復雜的MWAR應用程序承載大量用戶和復雜的交互過程。復雜交互過程中的每個節點都會生成用戶需求。隨著用戶數量和交互過程復雜度的增加，用戶對3D模型的形態要求將逐漸趨于連續性。基于離散化文件的3D模型數據只能根據用戶需求進行聚類。聚類粒度的選擇會導致文件存儲和查詢開銷以及與用戶需求的匹配程度發生沖突。用戶的持續需求。

綜上所述，使用集中的基于文件的3D模型數據服務在交互和響應延遲方面不能滿足大規模和復雜MWAR應用的敏感需求。

發明內容

本發明針對上述存在的技術問題提供了一種設計合理、使用方便的基于協同計算的移動web增強現實3D模型數據服務方法，靈活化滿足業務需求的多樣性；業務模型計算響應時間總體最優化；有效優化模型傳輸、加載時延；實現模型數據服務的最優策略。

本發明采用的技術方案是：

一種基于協同計算的移動Web增強現實3D模型數據服務方法，該方法包括以下步驟：

步驟1：在服務器和移動邊緣服務器之間建立基于協同計算的模型數據服務框架，由移動邊緣服務器和云服務器共同執行3D模型數據計算服務；

步驟2：判斷基于協同計算的3D模型數據服務的有效性；