优先出版 计 算 机 应 用 研 究 第32卷
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基金项目：国家“863”高技术研究发展计划基金项目(2012AA01A306，2011AA01A204)；国家自然科学基金项目(91330117)；河南省教育厅科学技术研究重点项目计划基金(2014B520099)；河南省科技攻关重点基金项目(142102210471)
作者简介：李谦(1986-)，男，河北邯郸人，博士研究生，主要研究方向为高性能计算、集群渲染(qian.l@)；伍卫国(1963-)，男，博士，教授，主要研究方向为高性能计算机体系结构、海量存储、计算机网络和嵌入式系统；黄舰航(1990-)，男，硕士研究生，主要研究方向为集群渲染；孙泽宇(1977-)，男，博士研究生，讲师，主要研究方向为WSN 覆盖，并行计算，智能群集．
渲染农场研究进展综述 *
李 谦1，伍卫国1，黄舰航1，孙泽宇1, 2
(1．西安交通大学 电子与信息工程学院，西安 710049；2．洛阳理工学院 计算机系，河南 洛阳 471023) 摘 要：作为高性能计算领域的新兴应用，渲染有着计算密集和数据密集的应用特征，如何提高渲染农场的效率进行大规模快速渲染，近年来逐渐成为研究的热点问题。
为此，首先对渲染农场的国内外应用现状做了介绍，然后阐述了渲染农场的组织结构和工作流程。
接着针对渲染农场在优化作业调度算法、改善负载均衡策略以及完善渲染管理平台等三个方面的研究，进行了全面的分析和比较。
最后，探讨和总结了在云计算背景下渲染农场在渲染作业调度策略、异构集群渲染任务分发算法、基于云模式的渲染农场新架构和负载均衡策略这四个方面中有待进一步研究的问题。
关键词：渲染；渲染农场；作业调度；负载均衡；集群 中图分类号：TP393 文献标志码：A
Survey of research progress on render farm
LI Qian 1, WU Wei-guo 1, HUANG Jian-hang 1, SUN Ze-yu 1, 2
(1. School of Electronics & Information Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China; 2. Computer & Information Engineering, Luoyang Institute of Science & Technology, Henan Luoyang 471023, China)
Abstract: As a newly-developing application in the field of high performance computing, render has the computing intensive and data intensive application characteristics. It has become the hot issue gradually how the efficiency of rendering farm for large-scale and fast rendering is improved in recent years. Firstly, this paper introduced the application status for render farm and then expounded the architecture and workflow of render farm. Secondly, it analyzed and compared comprehensively the research on optimization of job scheduling algorithm, improvement of load balancing strategy and perfection of render management platform. Finally, under the background of cloud computing it discussed and summarized the research problems to be resolved on rendering job scheduling method, rendering task distribution algorithm in heterogeneous cluster, the new render farm architecture based on cloud schema and load balancing strategy. Key Words: rendering; render farm; job scheduling; load balancing; cluster
随着计算机硬件和图形学发展，动漫影视行业得到迅速发展，而计算机3D 技术在动漫影视制作过程中的作用越来越明显。
渲染（Render ）[1-2]是3D 影视动漫制作的核心环节之一[3]，是一种利用计算机图形生成技术从模型生成图像的过程[4]。
模型是用严格定义的语言或者数据结构对于三维物体的描述，它包括几何、视点、纹理和照明等信息。
图像是数字图像或者位图图像。
渲染是基于一套完整的程序计算而得，因此，程序是影响渲染结果的关键，而硬件仅影响渲染速度，不会改变渲染的结果[5]。
渲染属于计算和数据密集型应用，是一种复杂度很高的运算，极其耗时，使用图形工作站的单机渲染模式无法满足用户对渲染时间的需求。
在这种情况下，渲染农场应运而生。
渲染农场（Render Farm ）[5-6]，也叫集群渲染或者分布式渲染[7-8]，是一种分布式并行集群计算系统，其工作思路就是把渲染任务
分配给多个计算节点来完成，简而言之，就是将任务分而治之
[9]。
渲染农场由许多运行渲染软件的计算节点组成，通过对整
个系统资源进行合理的分配和优化，在渲染管理软件的统一调配下协调工作，以并行方式完成所分配的渲染任务[10-11]，从而实现高效快速的大规模渲染，为解决渲染瓶颈提供了有效的途径。
如何提高渲染农场的效率进行大规模快速渲染，近年来逐渐成为研究的热点问题。
针对渲染农场的研究工作主要集中在渲染作业调度与管理、负载均衡策略以及管理平台的设计，这三方面共同决定渲染农场性能的发挥。
本文首先介绍了渲染农场的国内外应用现状，然后阐述了渲染农场的组织结构和工作流程。
针对渲染农场在优化作业调度算法、改善负载均衡策略以及完善渲染管理平台等三个方面的研究展开综述，最后，总结了在云计算背景下针对渲染农场研究值得进一步探讨的问
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/article/02-2015-03-003.html。