魏三強(qiáng)

(1．宿州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計(jì)算機(jī)信息系，安徽 宿州 234101；2．中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，安徽 合肥 230027)

0 引言

在3D動(dòng)畫(huà)的創(chuàng)作過(guò)程中，作品的渲染是十分重要的最后環(huán)節(jié)．若沒(méi)有計(jì)算機(jī)的渲染，動(dòng)畫(huà)創(chuàng)作者的創(chuàng)意將不能完美的展現(xiàn)出來(lái)．在3D動(dòng)畫(huà)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的環(huán)境下，3D動(dòng)畫(huà)作品渲染所需要的時(shí)間卻呈現(xiàn)出爆炸式增長(zhǎng)的趨勢(shì)．現(xiàn)代的動(dòng)畫(huà)電影大片其渲染耗時(shí)量非常驚人，例如2013年上映的3D動(dòng)畫(huà)片《瘋狂原始人》，其中僅3D模型的渲染就花費(fèi)了超過(guò)8000萬(wàn)小時(shí)進(jìn)行，同年上映的3D動(dòng)畫(huà)片《冰雪奇緣》，渲染所需的時(shí)間則更長(zhǎng)[1]．隨著3D動(dòng)畫(huà)電影對(duì)畫(huà)面越來(lái)越細(xì)膩、畫(huà)面質(zhì)量越來(lái)越高的發(fā)展要求，渲染量更是與之劇增，傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)渲染技術(shù)已根本無(wú)法滿(mǎn)足這個(gè)需求．如何運(yùn)用高新技術(shù)從而有效降低3D動(dòng)畫(huà)渲染的時(shí)間，已成為學(xué)界研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一[2-3]．據(jù)此，本文通過(guò)梳理和歸納現(xiàn)有的3D動(dòng)畫(huà)渲染技術(shù)應(yīng)用研究成果，并探索云計(jì)算技術(shù)在3D動(dòng)畫(huà)渲染行業(yè)中的應(yīng)用，以期能為助推3D動(dòng)畫(huà)云渲染產(chǎn)業(yè)發(fā)展奉上個(gè)人的綿薄之力．

1 動(dòng)畫(huà)渲染平臺(tái)面臨的挑戰(zhàn)

當(dāng)下動(dòng)畫(huà)渲染平臺(tái)所面臨的挑戰(zhàn)是：(1)網(wǎng)絡(luò)帶寬瓶頸．千兆的局域網(wǎng)環(huán)境能夠滿(mǎn)足教學(xué)的需求，然而在千兆網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行大規(guī)模甚至是超大規(guī)模渲染計(jì)算的效率是非常低下的，因而需要更高的帶寬及低延時(shí)的高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境．(2)存儲(chǔ)I/O性能瓶頸．在對(duì)動(dòng)畫(huà)進(jìn)行渲染時(shí)，很多個(gè)渲染節(jié)點(diǎn)同時(shí)對(duì)某個(gè)共享的文件進(jìn)行讀寫(xiě)，然而單臺(tái)服務(wù)器的磁盤(pán)I/O不能滿(mǎn)足此需求，因此致使動(dòng)畫(huà)渲染出現(xiàn)瓶頸，效率不高．(3)缺乏足夠的靈活性．因動(dòng)畫(huà)渲染應(yīng)用需求具有較強(qiáng)的時(shí)效性和較高的復(fù)雜性，而不同的動(dòng)畫(huà)渲染任務(wù)對(duì)操作系統(tǒng)、渲染軟件、渲染引擎及插件都有不同的要求，這就要求動(dòng)畫(huà)渲染平臺(tái)必須具備較強(qiáng)的“隨需應(yīng)變”能力．(4)系統(tǒng)管理與維護(hù)較為困難．動(dòng)畫(huà)渲染應(yīng)用的用戶(hù)往往都是動(dòng)畫(huà)界的藝術(shù)家，和專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)管理員的差距較大；另外，因缺乏針對(duì)用戶(hù)使用習(xí)慣、實(shí)際需求而定制研發(fā)的系統(tǒng)管理軟件，故用戶(hù)更難于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效的管理、更新與維護(hù)，致使動(dòng)畫(huà)渲染平臺(tái)系統(tǒng)不能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行．(5)“孤島式”運(yùn)營(yíng)方式使得使用率低下．目前動(dòng)畫(huà)渲染平臺(tái)大多數(shù)均采用“孤島式”的運(yùn)營(yíng)模式，因本部門(mén)動(dòng)畫(huà)渲染任務(wù)數(shù)量有限，致使動(dòng)畫(huà)渲染平臺(tái)閑置率較高，而有相關(guān)影視動(dòng)畫(huà)片渲染需求的外單位人員，卻不知哪兒有這種空閑的動(dòng)畫(huà)渲染平臺(tái)資源可以共享使用．一邊是動(dòng)畫(huà)渲染平臺(tái)閑置無(wú)人問(wèn)津，而另一邊卻是動(dòng)畫(huà)渲染用戶(hù)“踏破鐵鞋無(wú)覓處”，從而造成了極大的資源浪費(fèi)[4]．

如何應(yīng)用新技術(shù)進(jìn)而有效地整合現(xiàn)有的計(jì)算資源、數(shù)據(jù)資源和軟件資源，為用戶(hù)提供一個(gè)便捷的、可靠的、高效的動(dòng)畫(huà)渲染平臺(tái)，正是學(xué)界需要積極探索、亟待解決的問(wèn)題．

2 云計(jì)算技術(shù)和云渲染理論基礎(chǔ)

2.1 云計(jì)算技術(shù)概述

云計(jì)算(Cloud Computing)是在分布式計(jì)算、并行計(jì)算和網(wǎng)格計(jì)算的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，是一種新興的商業(yè)計(jì)算模型．狹義的云計(jì)算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源(如硬件、平臺(tái)、軟件)．廣義的云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式，指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的服務(wù)，該服務(wù)可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，也可以是任意其它的服務(wù)．云計(jì)算從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)就是一個(gè)用于海量數(shù)據(jù)處理的計(jì)算平臺(tái)．一般來(lái)說(shuō)，云計(jì)算的五個(gè)基本特質(zhì)是：(1)自助式服務(wù)；(2)無(wú)所不在的網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)；(3)劃分獨(dú)立資源池；(4)快速?gòu)椥裕?5)服務(wù)可計(jì)量．云計(jì)算技術(shù)的4個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：(1)云計(jì)算提供了最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，用戶(hù)不用再擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失、病毒入侵等麻煩；(2)云計(jì)算對(duì)用戶(hù)端的設(shè)備要求最低，使用起來(lái)也最方便；(3)云計(jì)算能夠輕松地實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)與應(yīng)用共享；(4)云計(jì)算為用戶(hù)使用網(wǎng)絡(luò)提供了幾乎無(wú)限多的可能，很少有一種技術(shù)能夠像云計(jì)算一樣，在短短的幾年內(nèi)就產(chǎn)生如此巨大的影響力[5]．

云計(jì)算架構(gòu)主要可以分為四層，其中有三層是橫向的，分別是顯示層、中間件層和基礎(chǔ)設(shè)施層，通過(guò)這三層技術(shù)可以提供非常豐富的云計(jì)算能力及友好的用戶(hù)界面，還有一層是縱向的，稱(chēng)為管理層，它是為了更好地管理與維護(hù)橫向的三層而存在的[5]．云計(jì)算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)配置結(jié)構(gòu)圖如圖1所示．近年來(lái)，云計(jì)算技術(shù)在3D動(dòng)畫(huà)渲染行業(yè)中得到了廣泛地應(yīng)用．

圖1 云計(jì)算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)配置結(jié)構(gòu)圖

2.2 云渲染理論及關(guān)鍵技術(shù)

渲染是3D動(dòng)畫(huà)制作的最后一道工序，是將三維模型變成真實(shí)可見(jiàn)的視覺(jué)效果的過(guò)程．在三維模型中加入材質(zhì)、陰影和燈光效果以模擬現(xiàn)實(shí)世界，這就需要非常復(fù)雜的計(jì)算機(jī)運(yùn)算過(guò)程．渲染的應(yīng)用特點(diǎn)是：(1)CPU計(jì)算量大．渲染通常占用大量的CPU資源，渲染耗時(shí)量大．(2)內(nèi)存帶寬高．渲染任務(wù)中的圖像分辨率越高、材質(zhì)貼圖越多，內(nèi)存帶寬要求越高．(3)網(wǎng)絡(luò)帶寬高．在執(zhí)行渲染任務(wù)時(shí)，各個(gè)渲染節(jié)點(diǎn)從網(wǎng)絡(luò)共享存儲(chǔ)中讀取渲染文件．高帶寬的網(wǎng)絡(luò)能極大地縮短預(yù)讀數(shù)據(jù)的時(shí)間，從而提高渲染的效率．(4)存儲(chǔ)系統(tǒng)I/O能力強(qiáng)．渲染時(shí)各個(gè)渲染節(jié)點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生大量的、近乎同時(shí)的I/O請(qǐng)求，故需配備具有超強(qiáng)I/O性能的存儲(chǔ)系統(tǒng)，才能確保系統(tǒng)高效地運(yùn)行．現(xiàn)代的3D動(dòng)畫(huà)電影大片的制作，其渲染耗時(shí)量非常大，通常要使用數(shù)千臺(tái)計(jì)算機(jī)，渲染運(yùn)行時(shí)間為幾個(gè)月甚至一兩年[6]．

云渲染的模式和云計(jì)算的模式相類(lèi)似，它是將3D程序放在遠(yuǎn)程的服務(wù)器中渲染，用戶(hù)終端通過(guò)Web軟件并借助高速互聯(lián)網(wǎng)接入訪(fǎng)問(wèn)資源，指令從用戶(hù)終端中發(fā)出，服務(wù)器根據(jù)指令執(zhí)行對(duì)應(yīng)的渲染任務(wù)，最終的渲染結(jié)果畫(huà)面會(huì)被傳送回用戶(hù)終端中加以顯示[7]．在云渲染實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中應(yīng)用的云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)主要有：(1)虛擬化技術(shù)．虛擬化允許具有不同操作系統(tǒng)的多個(gè)虛擬機(jī)在同一物理機(jī)上獨(dú)立并行運(yùn)行．每個(gè)虛擬機(jī)都有自己的一套虛擬硬件(如RAM、CPU、網(wǎng)卡等)，可以在這些硬件中加載操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序[8]．(2)云存儲(chǔ)．云存儲(chǔ)是通過(guò)集群應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量不同類(lèi)型的存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)應(yīng)用軟件集合起來(lái)協(xié)同工作，共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪(fǎng)問(wèn)功能的系統(tǒng)．云存儲(chǔ)的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)圖如圖2所示．(3)云服務(wù)．云服務(wù)讓用戶(hù)可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)存儲(chǔ)和讀取數(shù)據(jù)．云服務(wù)的類(lèi)型主要有IaaS、PaaS和SaaS三類(lèi)，云服務(wù)的部署模型主要有公共云、私有云、社區(qū)云和混合云四種．(4)面向云計(jì)算的工作流和負(fù)載均衡集群技術(shù)．在云計(jì)算中對(duì)虛擬資源池進(jìn)行劃分、安裝和部署等工作需要應(yīng)用工作流技術(shù)，它能夠?qū)崿F(xiàn)任務(wù)的自動(dòng)調(diào)度、資源的優(yōu)化和管理；負(fù)載均衡集群技術(shù)則通過(guò)應(yīng)用負(fù)載均衡算法(每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以處理一部分負(fù)載，并且可以在節(jié)點(diǎn)之間動(dòng)態(tài)分配負(fù)載，以實(shí)現(xiàn)均衡)，能夠?qū)⒁粋€(gè)或多個(gè)渲染任務(wù)分割成若干部分，然后通過(guò)集群中各個(gè)渲染節(jié)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行渲染，因而降低了動(dòng)畫(huà)整體渲染的時(shí)間[9-10]．

圖2 云存儲(chǔ)簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)圖

3 云渲染平臺(tái)及渲染工作流程

國(guó)外的常用的云渲染農(nóng)場(chǎng)有：Respower、Renderrocket、Rebusfarm等等，國(guó)內(nèi)也有自主研發(fā)的云渲染平臺(tái)Renderbus、Foxrenderfarm、渲云等等，目前國(guó)內(nèi)第三代全自動(dòng)云渲染平臺(tái)CSRender也已經(jīng)上線(xiàn)運(yùn)營(yíng)．下面以國(guó)內(nèi)研發(fā)的幾個(gè)常用的云渲染平臺(tái)為例，分別介紹其渲染的工作流程．

3.1 Renderbus渲染平臺(tái)

Renderbus網(wǎng)絡(luò)渲染平臺(tái)是國(guó)內(nèi)第一家云渲染農(nóng)場(chǎng)，也是國(guó)內(nèi)最大的渲染農(nóng)場(chǎng)，該渲染平臺(tái)部署了海量的計(jì)算資源．渲染機(jī)器集群的主要配置是12核CPU、64G內(nèi)存、數(shù)百TB的高速存儲(chǔ)設(shè)備，隨時(shí)待機(jī)可用．Renderbus云渲染與傳統(tǒng)渲染平臺(tái)相比的最大優(yōu)勢(shì)是自助式服務(wù)和集中式規(guī)?；畟鹘y(tǒng)渲染農(nóng)場(chǎng)的服務(wù)器空置率高，系統(tǒng)容易出現(xiàn)空跑現(xiàn)象，而Renderbus能將海量的計(jì)算資源集中在云端，提供眾多的公共服務(wù)給數(shù)以千計(jì)的CG制作公司，由于云端所有服務(wù)器的有效負(fù)載率很高，使得CG制作公司節(jié)約了大量的渲染服務(wù)器投資費(fèi)用，能夠把更多的人力、財(cái)力資源投入在影視動(dòng)畫(huà)的創(chuàng)作上[6]．Renderbus自助式渲染的主要工作流程是：(1)壓縮上傳待渲染的動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景文件；(2)在線(xiàn)解壓縮；(3)設(shè)置輸出文件格式、長(zhǎng)寬等渲染參數(shù)后，開(kāi)始渲染；(4)下載渲染結(jié)果．

3.2 Foxrenderfarm渲染平臺(tái)

和面向國(guó)內(nèi)服務(wù)的Renderbus云渲染平臺(tái)類(lèi)似，F(xiàn)oxrenderfarm是Renderbus的兄弟品牌．Foxrenderfarm是中國(guó)瑞云科技有限公司提供的一個(gè)云渲染服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，在該平臺(tái)背后，有數(shù)千臺(tái)集群服務(wù)器每天24 h不間斷地運(yùn)行，組成了一臺(tái)“超級(jí)計(jì)算機(jī)”，F(xiàn)oxrenderfarm運(yùn)用世界頂尖渲染集群技術(shù)，方便在任意時(shí)間自動(dòng)處理用戶(hù)發(fā)送的渲染處理請(qǐng)求，并在渲染任務(wù)完成后，通過(guò)直接點(diǎn)擊下載鏈接，用戶(hù)便可以從云端下載渲染后的結(jié)果．Foxrenderfarm目前已經(jīng)是世界上規(guī)模最大的云端渲染服務(wù)平臺(tái)之一，該云渲染平臺(tái)一天的計(jì)算能力，大約等同于普通電腦20年的計(jì)算能力．

正是在中國(guó)動(dòng)畫(huà)電影“走出去”低迷之際，中國(guó)的云計(jì)算平臺(tái)卻以?xún)?yōu)異的表現(xiàn)走出了國(guó)門(mén)，獲得2014年第86屆奧斯卡“最佳動(dòng)畫(huà)短片獎(jiǎng)”的動(dòng)畫(huà)短片《哈布洛先生》(英文名《Mr Hublot》)，正是瑞云公司擔(dān)任制片中云渲染的技術(shù)服務(wù)角色，使用Foxrenderfarm在線(xiàn)渲染服務(wù)平臺(tái)歷時(shí)半年之久而渲染出來(lái)的精品(如圖3所示)，它的畫(huà)面制作得難以置信的細(xì)膩和藝術(shù)美感，代表了電腦動(dòng)畫(huà)藝術(shù)的最高水準(zhǔn)，堪稱(chēng)技術(shù)與藝術(shù)完美結(jié)合的產(chǎn)物[11]．

圖3 動(dòng)畫(huà)短片《哈布洛先生》場(chǎng)景截圖

3.3 渲云渲染平臺(tái)

渲云是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的圖形云集群渲染服務(wù)平臺(tái)，它由贊奇科技資助研發(fā)，它突破了渲染農(nóng)場(chǎng)傳統(tǒng)模式，無(wú)論在哪兒都能夠滿(mǎn)足3D動(dòng)畫(huà)的渲染需求，真正意義上的實(shí)現(xiàn)線(xiàn)上渲染的服務(wù)模式，并構(gòu)建了低成本云渲染平臺(tái)．它的渲染工作流程是：(1)把待渲染的3D動(dòng)畫(huà)文件壓縮為zip格式文件，上傳到客戶(hù)端；(2)通過(guò)客戶(hù)端創(chuàng)建渲染任務(wù)，在完成渲染任務(wù)的基本信息錄入后提交；(3)在線(xiàn)支付可通過(guò)在網(wǎng)頁(yè)端安全便捷地進(jìn)行；(4)在網(wǎng)頁(yè)端能夠隨時(shí)查看用戶(hù)的任務(wù)的渲染狀態(tài)，當(dāng)高速渲染完成后便可以下載渲染結(jié)果．

使用渲云平臺(tái)進(jìn)行渲染的具體操作步驟是：(1)以3ds Max2013為例，在3ds Max軟件里，點(diǎn)擊File(文件)菜單-Save As(另存為)，執(zhí)行Archive命令，并選擇壓縮包保存的路徑，點(diǎn)擊Save(保存)，3ds Max能夠自動(dòng)把場(chǎng)景及全部相關(guān)貼圖壓縮至ZIP包中．在檢查壓縮包無(wú)問(wèn)題后，便能夠進(jìn)行上傳文件的操作；(2)通過(guò)渲云網(wǎng)站(網(wǎng)址：http://www.renderincloud.com/)注冊(cè)并下載PC客戶(hù)端，登錄客戶(hù)端后在“上傳中的文件”頁(yè)面單擊“上傳渲染文件”按鈕，選擇文件類(lèi)型，選中待上傳的3ds Max場(chǎng)景zip文件開(kāi)始進(jìn)行上傳．在“我上傳的文件”頁(yè)面，在此項(xiàng)目類(lèi)型下，單擊“新建渲染任務(wù)”按鈕，選擇任務(wù)類(lèi)型后，選中渲染文件，接著錄入任務(wù)基本信息，并選擇渲染方式(“試渲第一幀”和“全速渲染”)，最后點(diǎn)擊“提交渲染”按鈕提交渲染(可以在渲云客戶(hù)端“我的渲染任務(wù)”頁(yè)面查看已提交成功的渲染狀態(tài))；(3)單擊“支付并下載”按鈕支付渲染費(fèi)，若用戶(hù)的渲云賬戶(hù)余額不足，能夠直接使用銀聯(lián)支付．在渲染費(fèi)用支付完后，“支付并下載”按鈕自動(dòng)變成“下載渲染結(jié)果”；(4)單擊“下載渲染結(jié)果”按鈕，通過(guò)使用“迅雷”或?yàn)g覽器自帶的下載工具對(duì)渲染完成后的文件進(jìn)行高速下載[12]．

4 云渲染平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)

一種渲染云的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖4所示．它的工作流程是：用戶(hù)把制作好的待渲染文件上傳至用戶(hù)創(chuàng)建的工程目錄下面，依靠Muster Explorer GUI把渲染任務(wù)傳至于分發(fā)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器(Dispatcher Server Service)，Dispatcher Server Service節(jié)點(diǎn)服務(wù)器再把渲染任務(wù)分發(fā)給系統(tǒng)中的各個(gè)渲染節(jié)點(diǎn)，在渲染任務(wù)完成后，各個(gè)節(jié)點(diǎn)再把渲染結(jié)果返回至Dispatcher Server Service節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，并將渲染結(jié)果保存至用戶(hù)創(chuàng)建的工程目錄下，最后用戶(hù)通過(guò)FTP下載渲染文件[13]．

圖4 渲染云的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

一種建立在數(shù)字校園私有云基礎(chǔ)上的云渲染公共平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖5所示．該平臺(tái)主要包含用戶(hù)服務(wù)接口、渲染任務(wù)管理、渲染節(jié)點(diǎn)、資源存儲(chǔ)等四個(gè)部分，其中渲染任務(wù)管理是該渲染平臺(tái)的軟件核心，渲染節(jié)點(diǎn)是整個(gè)集群渲染系統(tǒng)的硬件核心和計(jì)算核心，主要功能就是執(zhí)行渲染計(jì)算．其渲染的總體流程是：上傳渲染工程文件→提交渲染任務(wù)→設(shè)置文件輸出路徑、渲染器、渲染參數(shù)等常用參數(shù)→渲染→從Web頁(yè)面下載渲染結(jié)果[14]．

圖5 云渲染公共平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)圖

一種超級(jí)渲染云計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)圖如圖6所示[4]．它是虛擬化、網(wǎng)格計(jì)算、軟件即服務(wù)SaaS三者的有機(jī)結(jié)合，其中虛擬化技術(shù)為該平臺(tái)提供了必需的基礎(chǔ)設(shè)施，網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)為該平臺(tái)提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)，軟件即服務(wù)SaaS為該平臺(tái)提供了一種完全創(chuàng)新的軟件使用模式[15]．該超級(jí)渲染云計(jì)算平臺(tái)主要包括基礎(chǔ)架構(gòu)層、平臺(tái)服務(wù)層、應(yīng)用服務(wù)層、服務(wù)管理和訪(fǎng)問(wèn)接口五個(gè)組成部分．(1)基礎(chǔ)架構(gòu)層：提供了必要的IT基礎(chǔ)設(shè)施，包括硬件設(shè)備和相關(guān)的系統(tǒng)軟件，它包括計(jì)算子系統(tǒng)、互聯(lián)子系統(tǒng)、存儲(chǔ)子系統(tǒng)、虛擬化子系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)和集群管理系統(tǒng)．(2)平臺(tái)服務(wù)層：包括基礎(chǔ)網(wǎng)格服務(wù)、數(shù)據(jù)資源管理、計(jì)算資源管理、軟件資源管理和渲染作業(yè)管理等子系統(tǒng)．(3)應(yīng)用服務(wù)層：包括各種渲染軟件(如Avid Softimage XSI，Sumatra，3ds Max，Alias/Wavefront Maya，Houdini，Lightwave 3D，Poser等)、引擎和插件，充分確保用戶(hù)復(fù)雜多樣渲染任務(wù)的順利進(jìn)行．(4)服務(wù)管理：提供了用戶(hù)管理、權(quán)限管理、項(xiàng)目管理、會(huì)員管理和計(jì)費(fèi)管理等后臺(tái)支撐服務(wù)．(5)訪(fǎng)問(wèn)接口：包含門(mén)戶(hù)站點(diǎn)、應(yīng)用網(wǎng)關(guān)和編程接口三部分，其中門(mén)戶(hù)站點(diǎn)提供了各種公共信息，還給用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)各種渲染服務(wù)提供統(tǒng)一的入口；應(yīng)用網(wǎng)關(guān)把平臺(tái)上的渲染服務(wù)對(duì)外映射成一個(gè)Web服務(wù)，它降低了業(yè)務(wù)系統(tǒng)及渲染平臺(tái)集成的難度；編程接口提供了C/C++、Python、Shell、Perl等方式的編程接口，提供該超級(jí)渲染云計(jì)算平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)一步定制研發(fā)的能力．

圖6 超級(jí)渲染云計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)圖

5 結(jié)語(yǔ)

云渲染可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供全球化的在線(xiàn)自助式、隨時(shí)隨地渲染服務(wù)．與傳統(tǒng)的3D動(dòng)畫(huà)渲染技術(shù)相比，基于云計(jì)算的3D動(dòng)畫(huà)云渲染技術(shù)的應(yīng)用，極大地節(jié)省了3D動(dòng)畫(huà)渲染的時(shí)間和降低了渲染的成本．但是，云渲染同樣存在可靠性不高的致命缺陷：服務(wù)器總會(huì)遭遇宕機(jī)，或者網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)路因某種原因中斷，這些偶然因素都會(huì)導(dǎo)致云渲染服務(wù)無(wú)法正常提供．隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷進(jìn)步，3D動(dòng)畫(huà)云渲染技術(shù)也將隨之革新，云渲染將能克服自身技術(shù)上的一些缺陷，正朝著可靠性更高、渲染速度更快的方向發(fā)展，云渲染已標(biāo)志著一個(gè)嶄新時(shí)代的到來(lái)．

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