孫峻嶺,假露青,劉其軍,汪操根

(廣州瀚陽(yáng)工程咨詢有限公司,廣州 510220)

1 引言

隨著網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的迅速發(fā)展,Internet 上的信息總量呈爆炸式增長(zhǎng),在很短時(shí)間內(nèi)匯集了海量的文本、圖片、影像等信息,成為了世界上覆蓋信息面積最大的信息資源庫(kù).目前,在互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的支持下,人們處于信息量巨大、信息交換和更新極快的環(huán)境中.在遇到和專業(yè)相關(guān)的問題時(shí),他們經(jīng)常希望能夠以可視化的高清視頻會(huì)議進(jìn)行多人交流互動(dòng)、促進(jìn)資源共享.如何在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)海量影像共享超高分辨顯示,使其為城市管理、遠(yuǎn)程會(huì)議乃至生活服務(wù),是信息顯示系統(tǒng)升級(jí)和發(fā)展的方向[1-3].

基于Web 集群的顯示技術(shù)的進(jìn)步極大地影響了協(xié)同工作和資源共享,網(wǎng)絡(luò)越來越多地用于教學(xué)、企業(yè)會(huì)議和智慧城市管理中心等各種工作場(chǎng)景.基于Web的顯示技術(shù),如谷歌的Hangouts、WebEx 和Skype,它們都是為支持遠(yuǎn)程協(xié)作而設(shè)計(jì)的成功商業(yè)產(chǎn)品的例子,允許單個(gè)用戶通過遠(yuǎn)程視頻會(huì)議和桌面鏡像與當(dāng)個(gè)異地用戶點(diǎn)對(duì)點(diǎn)工作[4-6].但它們都是針對(duì)單個(gè)用戶的有效工具,沒有一個(gè)能夠成功地滿足多個(gè)用戶的海量信息共享顯示的要求,也難以滿足在智慧城市管理核心、指揮調(diào)度中心、多用戶遠(yuǎn)程會(huì)議等領(lǐng)域日益增長(zhǎng)的海量影像超高分辨顯示的需要.因此,研究多用戶的海量影像超高分辨顯示技術(shù)迫在眉睫.

2 集群顯示技術(shù)及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

海量影像顯示系統(tǒng)主要由集群網(wǎng)絡(luò)服務(wù)端、用戶客戶端、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、高清顯示屏和Web 應(yīng)用軟件組成.系統(tǒng)通過Web 應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)異地用戶客戶端與集群顯示設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的通信和交互,依靠集群的強(qiáng)大的并行計(jì)算能力,實(shí)現(xiàn)多個(gè)異地用戶海量影像在集群設(shè)備的拼接屏上超高分辨顯示.

2.1 集群顯示技術(shù)

Web 集群是基于Web 瀏覽器技術(shù)下的一種計(jì)算機(jī)集群系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱,它是由高速計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連形成的分布式并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng),用來提供更加穩(wěn)定、綜合的計(jì)算資源.集群按功能主要分為四類：高性能計(jì)算集群、負(fù)載均衡集群、網(wǎng)格計(jì)算和高可用性集群.因高性能計(jì)算集群更適合進(jìn)行大量的分布式并行計(jì)算,所以成為構(gòu)建大型拼接顯示系統(tǒng)的首選架構(gòu)[7-9].集群網(wǎng)絡(luò)服務(wù)端由一臺(tái)主節(jié)點(diǎn)服務(wù)器和多臺(tái)子節(jié)點(diǎn)機(jī)組成,客戶端使用可入網(wǎng)的個(gè)人電腦即可.各個(gè)計(jì)算機(jī)之間通過千兆網(wǎng)交換機(jī)互連組成一個(gè)Web 集群架構(gòu),系統(tǒng)在集群網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行影像信息的處理和顯示.客戶端與主節(jié)點(diǎn)服務(wù)器通過TCP/IP 協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,系統(tǒng)中的主節(jié)點(diǎn)機(jī)和子節(jié)點(diǎn)集群使用UDP 協(xié)議進(jìn)行通信.

集群顯示架構(gòu)圖如圖1所示.計(jì)算機(jī)集群顯示技術(shù)主要有兩種配置方式：多點(diǎn)配置模式和熱備份配置模式,本系統(tǒng)主要采用多點(diǎn)配置模式,這種模式的計(jì)算機(jī)集群由N 個(gè)計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)組成,沒臺(tái)子節(jié)點(diǎn)機(jī)連接2 至4 臺(tái)高清顯示屏,所有計(jì)算工作平均分布在各個(gè)節(jié)點(diǎn).利用集群把大量的計(jì)算任務(wù)分割成獨(dú)立的小塊,各個(gè)小塊計(jì)算任務(wù)由集群的計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)并行計(jì)算處理,實(shí)現(xiàn)海量影像的超高分辨渲染顯示.

圖1 集群顯示結(jié)構(gòu)圖

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的逐漸發(fā)展以及共享網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施越來越支持更高的傳輸寬帶,集群顯示技術(shù)已逐漸成熟.因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于搭建、自由伸縮、運(yùn)算能力強(qiáng)、性價(jià)比高等諸多優(yōu)點(diǎn),Web 集群顯示技術(shù)為海量互聯(lián)網(wǎng)影像的獲取和計(jì)算渲染提供了穩(wěn)定可靠的技術(shù)支持.

2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

海量影像顯示系統(tǒng)是一個(gè)以集群顯示技術(shù)為核心的顯示平臺(tái),通過獲取來自不同客戶端的大型影像數(shù)據(jù),并將其共享、同步、渲染和平鋪顯示到拼接屏上.圖2是以集群架構(gòu)為基礎(chǔ)的海量影像拼接顯示系統(tǒng)示意圖.

圖2 Web 集群顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖2中,主節(jié)點(diǎn)機(jī)和子節(jié)點(diǎn)機(jī)都包括Web 應(yīng)用程序、同步控制模塊和渲染模塊,所有客戶端也都安裝Web 應(yīng)用程序.用戶在客戶端將各自的影像資源通過Web 應(yīng)用程序共享到集群主節(jié)點(diǎn)服務(wù)器,通過同步控制模塊和渲染模塊處理后顯示到拼接屏上.

主節(jié)點(diǎn)機(jī)作為客戶端的服務(wù)器,用于接收多個(gè)客戶端的影像信息,控制整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流的同步,處理所有顯示數(shù)據(jù)流的輸入和輸出,顯示場(chǎng)景預(yù)設(shè),以及接收和響應(yīng)的用戶指令.另外,主節(jié)點(diǎn)會(huì)根據(jù)應(yīng)用程序通信指令和交互事件,協(xié)調(diào)控制各個(gè)子節(jié)點(diǎn),對(duì)顯示窗口進(jìn)行顯示調(diào)度和窗口初始化控制,并通過窗口管理模塊可以協(xié)助主節(jié)點(diǎn)管理員對(duì)所有用戶的顯示窗口進(jìn)行統(tǒng)一管理.其中子節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)在同步控制模塊下完成各個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)的顯示同步.

海量影像渲染過程中需要進(jìn)行大量的計(jì)算工作,渲染模塊需要借助CPU+GPU 強(qiáng)大的混合處理能力,完成對(duì)所有客戶端的影像數(shù)據(jù)分布式并行計(jì)算處理,以及海量影像的渲染顯示輸出[10].因?yàn)椴捎眉合到y(tǒng)架構(gòu)對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式并行計(jì)算處理,改變了傳統(tǒng)顯示技術(shù)中將所有顯示數(shù)據(jù)和程序都在一臺(tái)核心機(jī)上進(jìn)行集中處理模式,突出了集群并行拼接顯示系統(tǒng)支持多用戶交互、擴(kuò)展靈活、資源獲取方便、顯示分辨率高等優(yōu)點(diǎn).其詳細(xì)的系統(tǒng)方案實(shí)現(xiàn)將會(huì)在第3 節(jié)進(jìn)行論述.

3 系統(tǒng)方案實(shí)現(xiàn)

多用戶的海量影像顯示系統(tǒng)方案實(shí)現(xiàn)過程主要分為客戶端影像信息共享、同步顯示控制、窗口調(diào)度管理和海量影像渲染顯示四個(gè)部分.其系統(tǒng)顯示方案實(shí)現(xiàn)流程如圖3所示

圖3 系統(tǒng)顯示實(shí)現(xiàn)方案流程

3.1 客戶端影像信息共享

集群服務(wù)器與用戶客戶端基于http 協(xié)議及Java script 編寫Web 應(yīng)用程序,實(shí)現(xiàn)客戶端與集群顯示系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和共享顯示.所述Web 應(yīng)用程序集成的Web 瀏覽器,是用來實(shí)現(xiàn)客戶端和顯示系統(tǒng)之間通信的軟件模塊.Web 應(yīng)用程序是跨平臺(tái)的,支持在Windows,Mac,Linux 系統(tǒng)中運(yùn)行,其中Web 瀏覽器包括多個(gè)JSP 頁(yè)面(Java Server Pages)、JavaServlet、HTML文件以及海量影像資源等組件[11,12].所有這些Web 組件協(xié)同工作為應(yīng)用程序提供瀏覽、上傳和共享顯示的功能.這些web 基本組件在系統(tǒng)中封裝了自定義元素、影子DOM、HTML 導(dǎo)入和HTML 模板,它允許在Web 文檔和Web 應(yīng)用程序中創(chuàng)建可重用的小部件或組件,使得應(yīng)用程序可以直接進(jìn)入萬(wàn)維網(wǎng).

Web 應(yīng)用程序因其具有易于訪問,耗費(fèi)硬盤空間少、跨平臺(tái)性、易與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品結(jié)合等優(yōu)點(diǎn),不需要其他任何復(fù)雜的開發(fā)過程,只需要提供一個(gè)合適的瀏覽器.目前WebSocket 通信已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,可以在服務(wù)器和客戶端之間實(shí)現(xiàn)持久的雙向通信,此外,瀏覽器可以從輸入設(shè)備(如鼠標(biāo)、鍵盤和觸摸屏)捕獲事件[13].因此本系統(tǒng)采用了包含瀏覽器技術(shù)的應(yīng)用程序來進(jìn)行多用戶的交互.

為了各個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)同步獲取客戶端的信息資源,顯示系統(tǒng)的主、子節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)都集成Web 應(yīng)用程序,同時(shí),所有交互客戶端的電腦上也需要安裝一個(gè)客戶端的Web 應(yīng)用程序.所有的Web 應(yīng)用程序都集成的瀏覽器,主節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)端的應(yīng)用程序通過URL 向各個(gè)用戶客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求,主節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)端的應(yīng)用程序向各個(gè)用戶請(qǐng)求的數(shù)據(jù)不是整個(gè)網(wǎng)頁(yè),而是由URL 指定的坐標(biāo)和大小的網(wǎng)頁(yè)資源,這些資源包括數(shù)字影院動(dòng)畫、高分辨率圖像、高清視頻電話會(huì)議、演示幻燈片、文檔、電子表格或筆記本電腦屏幕.客戶端應(yīng)用程序Web 服務(wù)請(qǐng)求過程如圖4所示.

圖4 應(yīng)用程序Web 服務(wù)請(qǐng)求過程

應(yīng)用程序Web 服務(wù)請(qǐng)求過程中URL 標(biāo)準(zhǔn)格式為[14]：

http：//hostname[：port]/path/[；parameters][?query]

標(biāo)準(zhǔn)格式中http 代表協(xié)議頭,[]中代表可選部分,例如：

http：//192.169.0.60.9090?version=1.1.2＆Request=C etImage＆SRS=4326＆BBOX=-99.135.35.913.56.794,36.241＆Width=128＆Fleight=127＆Layers=Test＆Format=image/png.

以上URL 鏈接實(shí)例中,主要包括以下五個(gè)部分.

(1)192.169.0.60.9090 表示用戶計(jì)算機(jī)的地址和端口；

(2)Request 為當(dāng)前請(qǐng)求的指令類型；

(3)BBOX 獲取的是影像的坐標(biāo),其中Width 和Height表示得到影像的大??；

(4)Layers 為獲取影像中顯示的圖層；

(5)Format 為獲取影像的具體格式.

3.2 同步顯示控制

海量影像顯示系統(tǒng)中,所有節(jié)點(diǎn)機(jī)都采用多核多線程的CPU,最大限度的滿足主節(jié)點(diǎn)機(jī)的應(yīng)用程序同時(shí)與多個(gè)用戶端應(yīng)用程序進(jìn)行通信,實(shí)現(xiàn)顯示對(duì)象在拼接屏中的布局、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、縮放和更新等功能.由于所有的異地客戶端是在個(gè)人設(shè)備上運(yùn)行的,因此,如何使多個(gè)用戶交互事件與海量影像顯示系統(tǒng)上所需的操作關(guān)聯(lián)起來,并使得多個(gè)客戶端所有影像數(shù)據(jù)在拼接顯示屏同步,這是實(shí)現(xiàn)多用戶共享顯示的一個(gè)至關(guān)重要的問題.

為了解決這個(gè)問題,使得每個(gè)子節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)的同步,主節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的應(yīng)用程序從客戶端應(yīng)用程序捕獲事件和指令后,由Web 集群網(wǎng)絡(luò)組播發(fā)送給顯示系統(tǒng)中的所有子節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī),然后通過主節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)向每個(gè)顯示子節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)廣播這些事件、指令來重新繪制動(dòng)畫.每個(gè)子節(jié)點(diǎn)應(yīng)用程序響應(yīng)主節(jié)點(diǎn)廣播的指令之后,子節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)會(huì)返回處理的狀態(tài).一旦主節(jié)點(diǎn)機(jī)接收到來自所有子節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)的正確響應(yīng),主節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)就會(huì)廣播下一個(gè)重繪命令,完成海量影像渲染顯示.以這種集群同步控制方式處理海量信息,實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)機(jī)顯示單元的信息同步,以滿足超高分辨海量信息對(duì)展示同步的苛刻要求,使得系統(tǒng)保持拼接顯示屏的視覺同步,確保信息展示的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和高效性.

在應(yīng)用程序發(fā)送Web 服務(wù)請(qǐng)求指令并進(jìn)行影像同步過程中,GetImage 和GetConfigure 是必須響應(yīng)的兩種事件指令,這兩種請(qǐng)求的基本信息正常返回即可完成用戶的影像信息顯示.通過發(fā)送GetImage 和GetConfigure 等程序指令到各客戶機(jī)的應(yīng)用程序,客戶端應(yīng)用程序?qū)褪录噶钸M(jìn)行響應(yīng)并根據(jù)其中設(shè)定的詳細(xì)參數(shù),獲取影像資源.

(1)GetImage 返回一幀視頻影像或者一張圖片,格式類型、坐標(biāo)、顯示寬度和高度等初始化參數(shù)；

(2)GetConfigure 返回應(yīng)用程序的服務(wù)參數(shù),包括當(dāng)前版本號(hào)、客戶端id,及一些配置信息,在請(qǐng)求的過程中,我們將客戶端的id 附加到URL 上,以便用唯一的id 標(biāo)識(shí)每個(gè)顯示用戶客戶機(jī),將其映射到拼接屏上的特定行和列；

3.3 窗口調(diào)度管理

為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)客戶端和集群網(wǎng)絡(luò)窗口管理和應(yīng)用程序事件處理的自由切換,系統(tǒng)擁有窗口管理模式和應(yīng)用程序交互模式.在窗口操作模式下,應(yīng)用程序的任何位置都會(huì)在窗口上執(zhí)行事件(單擊、拖動(dòng)或者滾動(dòng))；在應(yīng)用程序交互模式下,所有事件都被轉(zhuǎn)發(fā)到交互應(yīng)用程序來處理.從多個(gè)客戶端獲取得到的影像信息時(shí),需要在顯示系統(tǒng)上對(duì)其進(jìn)行顯示位置和顯示窗口大小的調(diào)整.調(diào)整窗口大小可以通過點(diǎn)擊和拖動(dòng)一個(gè)角落來實(shí)現(xiàn),移動(dòng)窗口可通過點(diǎn)擊和拖動(dòng)一個(gè)標(biāo)題欄來完成.系統(tǒng)中,窗口移動(dòng)和縮放操作響應(yīng)時(shí)間可低于0.2 s,因此這些客戶端影像顯示過程是連續(xù)的,可以無縫地在顯示中移動(dòng)和縮放.

集群顯示系統(tǒng)會(huì)根據(jù)每個(gè)客戶端ID 初始化顯示窗口,包括窗口的高度、寬帶和位置坐標(biāo)等信息,然后主節(jié)點(diǎn)管理員對(duì)各個(gè)客戶端的影像在拼接屏上進(jìn)行拖曳、層疊、移動(dòng)和縮放操作,實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶的所有影像任意窗口布局、大小和排列方式.

系統(tǒng)將Web 應(yīng)用程序事件和窗口管理封裝在一個(gè)類中.因此,應(yīng)用程序可以根據(jù)需要多次動(dòng)態(tài)實(shí)例化.另外,將所有用戶輸入事件轉(zhuǎn)發(fā)給這些應(yīng)用程序,以便它們能夠響應(yīng)多用戶輸入,比如獨(dú)立的鍵盤、指向設(shè)備和鼠標(biāo)事件.

其中,窗口管理模式主要事件處理如下：

(1)MousePointer：function()點(diǎn)擊應(yīng)用程序窗口,轉(zhuǎn)換到窗口管理模式；

(2)MouseLeft：function()點(diǎn)擊底部中右角落的一個(gè)應(yīng)用程序來調(diào)整窗口；

(3)MouseRight：function()右鍵單擊應(yīng)用程序窗口欄,進(jìn)行屬性設(shè)置；

(4)ResizeWindows：function()通過點(diǎn)擊和拖動(dòng)右下角改變用戶窗口的大小.

應(yīng)用程序交互模式事件處理如下：

(1)AppEvent：function()將所有事件轉(zhuǎn)發(fā)到應(yīng)用程序；

(2)SystemPointer：function()按Shift + Tab 的切換系統(tǒng)指針模式；

(3)Quit：function()按Esc 的釋放對(duì)顯示系統(tǒng)的控制；

(4)ErrorEvent：function()事件出錯(cuò)處理；

(5)GetUrl：function()通過用戶地址獲取影像數(shù)據(jù).

3.4 海量影像渲染顯示

多個(gè)用戶的海量影像超高分辨同時(shí)顯示,需要進(jìn)行大量的計(jì)算來完成數(shù)據(jù)解析和影像的渲染.傳統(tǒng)的影像顯示是在一臺(tái)核心處理機(jī)上進(jìn)行,這必然會(huì)受到

計(jì)算機(jī)性能的限制,海量影像的加載和渲染不能同時(shí)進(jìn)行,需要將影像信息全部加載完畢才能進(jìn)行渲染繪制,當(dāng)處理海量影像數(shù)據(jù)或者進(jìn)行窗口更新時(shí),這必然會(huì)導(dǎo)致顯示速度慢,影像整體的顯示流暢性.

針對(duì)傳統(tǒng)影像渲染顯示的流暢性欠缺的問題,在海量顯示時(shí),為了保證流暢的渲染速度和用戶操作體驗(yàn).系統(tǒng)基于并行CPU+GPU 混合的處理方式,在渲染模塊中集成了開發(fā)了OpenGL Show 子程序?qū)崿F(xiàn)海量影像的渲染處理,憑借CPU+GPU 的并行計(jì)算速度、圖形處理能力和良好的可編程性,實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)用戶影像資源的渲染[15,16].

OpenGL Show 子程序影像數(shù)據(jù)渲染效果的類圖如圖5所示

圖5 影像數(shù)據(jù)渲染類圖

其中,OGLShowProgram 封裝了OpenGL 的Show 著色、顯示相關(guān)的功能,以面向?qū)ο蟮姆绞浇壎ǔ绦蚺渲梦募?設(shè)置和讀取Show 程序的相關(guān)參數(shù)；imGLShow Base 是從OGLShowProgram 派生的類,主要用于各種渲染顯示程序的重寫和復(fù)用、其中imGLShowManager是所有Show 渲染程序的容器,用于統(tǒng)一綁定和編譯渲染程序；imGLShowColor 實(shí)現(xiàn)了海量影像的基本渲染效果能力,包括透明度、亮點(diǎn)、對(duì)比度、拉伸效果渲染和RGB 真彩色渲染效果；imGLShowNormal 集成應(yīng)用程序的派生擴(kuò)展功能、imGLShowObject 提供了邊界渲染、填充渲染和分類渲染等效果、imGLShow Factory 提供應(yīng)用渲染程序類的建立、編譯和綁定能力.

海量影像顯示系統(tǒng)的各個(gè)子節(jié)點(diǎn)機(jī)上CPU+GPU混合計(jì)算處理方式,既可以發(fā)揮多核CPU 在管理調(diào)度、事務(wù)邏輯等方而強(qiáng)大的綜合計(jì)算處理能力,又充分利用了GPU 高速并行計(jì)算完成信息渲染顯示任務(wù)的能力,使集群并行顯示系統(tǒng)可完成高負(fù)載、高吞吐的海量信息高速顯示任務(wù).

基于Web 集群構(gòu)建的并行顯示系統(tǒng),可以為海量影像的顯示提供有效的計(jì)算平臺(tái),系統(tǒng)提供了一個(gè)集群分布式計(jì)算處理的顯示環(huán)境,允許用戶訪問、顯示和分享各種各樣的數(shù)據(jù)密集型的信息.用戶的影像可以有多個(gè)來源、不同的格式和大小,并能以任意大小平鋪在拼接顯示屏上.

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

為了驗(yàn)證在Web 集群的海量影像顯示技術(shù)的處理能力,搭建了由一臺(tái)主節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)和三臺(tái)子節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)組成的集群顯示系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,同時(shí)使用了三臺(tái)安裝了Web 應(yīng)用程序且連接高速網(wǎng)絡(luò)的PC 電腦作為客戶機(jī).

系統(tǒng)中三臺(tái)子節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)都分別與四塊高清顯示屏連接,十二塊顯示屏組合成三行四列超高分辨的拼接顯示屏.其中每塊顯示屏的分辨率為1920×1080,整個(gè)顯示分辨率可達(dá)7680×3240.其顯示效果如圖6所示.

圖6 海量影像顯示

拼接屏上顯示了兩個(gè)客戶端的桌面鏡像和一個(gè)客戶端的8G tiff(Tag Image File Format)格式的超高分辨圖.系統(tǒng)在窗口管理模式下,通過在主節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)的窗口進(jìn)行移動(dòng)、縮放等操作,將獲取得到的用戶界面進(jìn)行移動(dòng)和縮放,得到的圖形顯示結(jié)果如圖7所示.

通過實(shí)驗(yàn)的顯示結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),基于Web 集群的海量影像顯示系統(tǒng)能夠?qū)Χ鄠€(gè)用戶的海量信息資源進(jìn)行顯示,擁有超高的顯示分辨率.同時(shí),集群也可采用一臺(tái)主節(jié)點(diǎn)機(jī)和4-6 臺(tái)的子節(jié)點(diǎn)機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)搭建,集群規(guī)模越大,處理與顯示的能力越高,隨著子節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)和拼接顯示屏的擴(kuò)展,Web 集群海量影像顯示系統(tǒng)的交互用戶和顯示分辨率的輸出能力將會(huì)進(jìn)一步增加.

圖7 顯示窗口管理

5 結(jié)語(yǔ)

本文根據(jù)多用戶海量數(shù)據(jù)顯示的特點(diǎn)以及顯示的難點(diǎn),使用基于Web 集群和瀏覽器技術(shù)來實(shí)現(xiàn)多用戶海量影像超高分辨的共享顯示.本文簡(jiǎn)要的說明了研究背景和意義,對(duì)顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析與研究,并詳細(xì)論述了集成瀏覽器技術(shù)的應(yīng)用程序、海量影像獲取方法、同步顯示控制技術(shù)、多用戶窗口管理和渲染顯示等技術(shù).搭建了可實(shí)現(xiàn)顯示能力的任意擴(kuò)容分布式集群海量影像顯示系統(tǒng),解決了傳統(tǒng)顯示技術(shù)無法解決的異地多用戶海量影像顯示問題.實(shí)驗(yàn)證明,基于Web 集群的顯示技術(shù)能夠?qū)⒍喈惖赜脩艄蚕淼男畔①Y源和海量影像進(jìn)行超高分辨率顯示,為海量信息在大型共享拼接屏上超高分辨顯示提供了可行的解決方案.