[发明专利]一种基于服务器和客户端协作的BIM模型渲染方法

权利要求书

1.一种基于服务器和客户端协作的BIM模型渲染方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：客户端和服务器端建立连接，通过连接进行协商分配两者的任务、并将各自的任务进行同步结果；

步骤二：客户端从服务端获取需要渲染的BIM模型，并缓存至客户端；所述BIM模型为计算机图形处理引擎能够使用的格式或者经过简单的处理就能够直接使用的格式；

步骤三：客户端与服务端协商分配任务；分配的任务包括对应用程序阶段的任务的分配与对需要做3D渲染的数据进行分割；所述对应用程序阶段的任务的分配为将应用程序阶段的多个任务终端每一个任务分配给客户端或者服务端中的一个完成；所述应用程序阶段的任务包括碰撞检测、动画物理模拟以及视椎体剔除任务；

所述对需要做3D渲染的数据进行分割，其中渲染任务包含两个部分；第一部分为需要CPU计算的部分，包括模型的三维渲染；所述需要CPU计算的部分按照子任务来分配；第二部分为需要GPU计算的部分，所述需要GPU计算的部分从数据上进行分割，即将需要做3D渲染的数据分割成两个部分，分别分配给客户端或者服务端；分割的标准包括：根据构件的类型进行分割或者/和根据照相机视野范围分割；

步骤四：客户端向服务端提交渲染相关的参数，参数包括：相机的位置、角度、运动方向、运动速度；

步骤五：客户端和服务端分别启动渲染工作；

步骤六：服务端完成渲染一幅图向客户端反馈结果；

步骤七：客户端综合本地渲染和服务端返回的结果，将接收到的图片显示到浏览器上对应的区域，展示给用户。

2.根据权利要求1所述的一种基于服务器和客户端协作的BIM模型渲染方法，其特征在于：如果客户端或者服务端发现因为计算资源的能力限制而达不到预先设置的渲染指标，向另外一方发起渲染任务的重新协商和分配的申请；在新的申请结果没有确定之前，两端依然按照之前的约定进行任务划分；所述渲染指标包括分辨率指标、帧率指标、CPU利用率、内存使用率、GPU利用率。

3.根据权利要求1所述的一种基于服务器和客户端协作的BIM模型渲染方法，其特征在于：步骤五中，客户端和服务端分别启动渲染工作，开始渲染BIM数据；具体渲染步骤如下：

S51：根据相机的位置、角度、运动方向、运动速度、视野的范围参数，计算出视椎体的范围；

S52: 在视椎体中剔除被遮挡的顶点及其网格数据；

S53: 将数据加载至GPU，GPU开始渲染；同时GPU能够执行其它的由CPU执行的但是尚未执行的任务，任务包括计算碰撞检测任务。

4.根据权利要求1所述的一种基于服务器和客户端协作的BIM模型渲染方法，其特征在于：步骤六中，服务端完成一帧数据的渲染之后，立即把渲染结果通过websocket通道传输给客户端；数据传输时采用视频编码的方式，将图片编码成视频流中的一帧数据，传输给客户端；客户端收到数据，进行视频解码，即可恢复该帧图片。

5.根据权利要求1所述的一种基于服务器和客户端协作的BIM模型渲染方法，其特征在于：步骤三中，客户端与服务端协商分配任务的规则为：判断此时客户端能否独立完成渲染任务，如果能即发送渲染任务至客户端独立完成；如果不能，则根据客户端的能力差距服务端协助达到设定渲染质量。