[发明专利]端到端的移动Web 3D渲染计算卸载方法

说明书

本发明主要针对于目前虚拟现实渲染计算卸载中存在的问题，结合当前新技术发展，提出了一种端到端的移动Web 3D渲染计算卸载方法。在分布式协同渲染计算服务网络的构建中，通过D2D技术，实现一定距离内移动设备的直接、短距离通信。移动设备进行直接且短距离的连通后，实现移动设备之间的渲染数据交换；客户端节点的Web浏览器呈现3D模型时，通过缓存技术交换呈现计算的中间数据，以降低移动设备的计算压力；为满足实际服务环境，以多个设备为多个不同设备提供计算卸载或渲染输出输出数据共享服务，实现三维模型的协同渲染。在实现用户聚合场景下的渲染计算卸载后，继续实现用户侧移动设备交互呈现。

技术领域

本发明属视频技术领域，涉及一种端到端的移动Web 3D渲染计算卸载方法。

背景技术

3D模型交互，作为一种新型的信息交互模式，相比于2D平面方法，提供了一种更加直观高效的信息呈现方式。随着网络技术的进步和用户终端设备性能的提升，这种交互技术正在变得越来越流行，特别是随着移动AR/VR技术的出现，3D模型交互技术作为一种基础的支撑技术目前已受到了学术界和工业界的广泛关注。

但是，基于App的3D应用解决方案需要用户下载并安装应用程序，同时由于受到可移植性、跨平台性以及信息互操作性的局限，将极大影响其大规模的应用与推广。为此，基于Web的3D应用提供了新的解决方案。浏览器上基于Web的3D应用具有可移植性和通用性，为跨平台共享3D信息提供了基础。

3D模型渲染是应用(如基于Web的移动增强现实/虚拟现实)构建的基础。如何在移动Web浏览器上实现高效地3D模型渲染变得尤为重要。由于JS解释执行的机制，移动Web平台相对于原生App而言，在计算力方面有较大差异。同时，由于Web应用需要从云端下载数据模型，其服务质量也将受到网络波动的影响。然而，3D模型文件相比于文字、图片和动画等2D平面信息呈现元素具有更大的数据量。

传统的针对移动终端计算能力不足所采取的云、移动边缘端运算卸载方法，在蜂窝网络环境下，对复杂交互、大数据量的3D模型渲染计算，带来更大的通信，能源成本，增加了用户的服务延迟。因此，需要一种有效减轻模型初始化渲染和完全渲染数据量方法，减轻基于Web的移动端计算压力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种端到端的移动Web 3D渲染计算卸载方法，通过与用户移动设备连接带宽更大的其他移动设备进行渲染计算卸载，降低Web 3D渲染计算时延。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种端到端的移动Web 3D渲染计算卸载方法，包括以下步骤：

步骤1，在分布式协同渲染计算服务网络的构建中，通过D2D技术，在设备与设备之间建立联通，实现一定距离内移动设备的直接、短距离通信，满足用户聚合场景中计算卸载、分散渲染和低延迟通信，减轻服务基站的负荷；

步骤2，移动设备进行直接且短距离的连通后，实现移动设备之间的渲染数据交换，假设两节点为NodeA、NodeB，单个节点作为计算卸载服务器，为另一个单个节点提供渲染计算服务，WebGL通常在画布上逐帧渲染三维模型图像，因此使用逐帧计算卸载来进行协同渲染，NodeA用于帮助NodeB进行渲染和加载，但不显示三维模型，NodeB获得NodeA的渲染计算并显示；

步骤3，在客户端节点的Web浏览器渲染3D模型时，渲染计算的中间数据通过缓存技术进行交换，减轻移动设备的计算压力；在基于缓存的计算资源共享中，使用indexedDB作为协作渲染计算的数据交换容器；NodeA执行屏幕外渲染，并将渲染计算输出数据保存在本地缓存中，以帮助NodeB进行渲染；NodeB通过D2D通信信道获取本地缓存中匹配的图像信息；