渲染(render)是将三维几何模型经过一系列的计算,主要是附加一定的材质、纹理及色彩,并加上光源,得到具有真实感效果的二维图像的技术,在许多领域,如建筑设计的内部预览、汽车制造、广告设计,特别是在3D动漫电影产业中具有重要作用。在较大规模的三维动画制作过程中,由于渲染计算量非常大导致使用普通PC机进行渲染所需时间往往让人难以忍受。其次,由于在整个渲染过程中存在着海量的数据存储与访问,使得渲染的I/O瓶颈也成为影响渲染服务质量的关键问题。因此,如果没有机群渲染技术的协助,那么三维动画制作是难以完成的。机群渲染系统也称作渲染农场,它是指由许多运行渲染引擎的计算机组成的,在机群渲染管理软件的统一调度与分配下,利用机群的优势,协调工作进行同步并行计算,以此来完成所分配的渲染作业。由于渲染计算任务之间的联系非常少,因此并行计算的加速比几乎可以达到线性。许多渲染应用服务提供商,如renderbus、炫我、Rebus Faem、RenderCore等都使用机群渲染技术目前国内在动漫渲染领域所使用的机群渲染管理软件种类繁多,其中不乏有开源软件以及商业软件,但是商业软件价格昂贵且并行效率不高而开源软件又相对不够成熟。机群渲染涉及多种技术,系统的组成、调度以及管理都十分复杂,因此,开发一个功能全面的、并行效率高的针对于高效能计算平台的渲染管理软件有很高的应用和研究价值。本文的主要工作是在现有的作业管理系统(开源软件torque)之上又设计并实现了一个针对渲染应用的作业管理系统,它包括有用户管理,数据管理以及作业管理和资源监控四个基本模块并且以portal的方式向用户提供了一个简单友好的使用界面。同时为解决在机群环境下渲染服务面临的机群环境动态性,效率发挥以及资源管理器的重用等基本问题,本文提出了一个面向渲染的层次化的调度策略,它将渲染调度划分成了作业选择,资源选择以及负载均衡三个层次,层与层之间相互独立。这样使得我们能够较好地整合以及重用现有的机群管理软件,同时通过负载均衡,避免了性能最差的节点延长作业执行时间的可能性。论文的工作较系统地实现了在机群环境下对渲染作业进行调度和管理的基本需求,支持场景上传、作业提交、作业管理与监控、执行结果下载、渲染队列监控,实现了一个基本的面向高性能计算平台的渲染作业管理系统,具有良好的实用性和可扩展性。