一、概述

HOOPS Communicator是一款专为工业3D Web应用设计的高效解决方案，通过组合使用两种服务器应用程序，能够支持多个同时运行的HOOPS Web Viewer (HWV)实例，每个实例用于查看一个独立的3D模型。

本文将系统介绍HOOPS Communicator的服务器架构组成、通信方式以及多种渲染模式，帮助开发者根据项目需求合理配置系统架构与渲染方案，从而在性能、兼容性与部署复杂度之间取得最佳平衡。

二、服务器架构

1、流缓存服务器（SC服务器）

流缓存服务器（Streaming Cache Server，简称SC服务器）是HOOPS Communicator的核心组件之一，负责通过WebSocket连接将一个或多个SC模型中的数据高效传输至HOOPS Web Viewer (HWV)。每个SC服务器实例仅支持一个客户端连接，但可在同一台Web服务器上并行部署多个SC服务器实例，从而同时支持多个模型查看。

SC服务器支持两种渲染模式：

• 客户端渲染(CSR)：将CAD模型几何数据传输至HWV，依靠客户端浏览器的WebGL引擎进行3D渲染。
• 服务器端渲染(SSR)：SC服务器在服务器端完成3D渲染，将渲染结果以图像数据形式传输至HWV。

SC服务器通过WebSocket实现与HWV的通信，每个服务器实例需占用一个独立的网络端口。若使用代理技术，尽管对外只需开放一个代理端口，但服务器内部的每个SC服务器仍需独占一个端口。

2、HOOPS服务器

HOOPS服务器的主要职责是管理单台机器上的多个SC服务器实例及相关资源。其核心功能包括：

（1）SC服务器生命周期管理：根据查看请求动态启动SC服务器实例，断开连接或超时后自动关闭，最大并发实例数量受配置文件控制。
（2）网络端口分配管理：配置并分配SC服务器与HWV之间通信所需的端口，确保端口的正确释放与重用。
（3）查看会话请求管理：

• REST握手方式：通过REST风格的HTTP URL发起请求，服务器启动新SC实例，并返回可供HWV使用的URI。
• WebSocket代理方式：通过WebSocket URL发起请求，服务器启动新SC实例，并将连接代理转发至该实例。

3、HTTP Web服务器

无论采用何种部署方式，HOOPS Communicator均需配套标准HTTP Web服务器，负责传输HTML、JS、CSS、图像及其他静态资源。HOOPS自带内置HTTP服务器，适用于开发测试，但生产环境推荐使用Apache、NGINX等工业级Web服务器。

三、渲染模式

1、客户端渲染(CSR)

在客户端渲染模式下，SC服务器将模型数据流式传输至HWV，客户端依靠WebGL技术在浏览器中实现3D图形渲染。WebGL是一种无需插件、广泛兼容主流浏览器的JavaScript API。

优势：

• 对于小型模型，SC服务器可直接传输完整数据；
• 针对大型模型，SC服务器根据当前视角及启发式算法，动态筛选最优的模型部分进行传输，从而在极短时间内实现部分渲染，提升大模型的加载效率。

适用场景：

• 网络带宽充足，能在合理时间内传输模型数据；
• 客户端设备具备较强GPU和计算能力；
• 客户端浏览器支持WebGL；
• 同一服务器需承载大量SC实例并发。

在客户端渲染模式下，SC服务器将模型数据流式传输至HWV，客户端依靠WebGL技术在浏览器中实现3D图形渲染。WebGL是一种无需插件、广泛兼容主流浏览器的JavaScript API。

2、服务器端渲染(SSR)

在服务器端渲染模式下，所有3D模型渲染工作由服务器端GPU完成，客户端仅接收渲染后的图像帧，实现模型交互时的实时视觉效果。除3D渲染图像外，用户界面组件、测量、标记等功能依旧在客户端通过HTML与JavaScript实现。

优势：

• 降低客户端硬件要求，兼容范围广泛；
• 充分发挥服务器端GPU性能，适合大型模型及高并发应用场景；
• 客户端几乎可立即与模型交互。

适用场景：

• 覆盖多类型客户端硬件环境；
• 向不同客户群体分发超大型模型；
• 拥有高性能服务器集群，能根据模型复杂度与并发用户量扩展计算资源。

3、单文件渲染(SCS)

HOOPS Communicator还支持将源CAD模型转换为独立的*.scs文件，通过HTTP Web服务器传输至客户端浏览器，利用WebGL实现3D渲染。此方式无需部署HOOPS服务器或SC服务器。

优点：

• 架构简单，部署便捷。
• 适用场景：
• 小型模型浏览；
• 对部署环境要求极简的应用场景。

四、总结

HOOPS Communicator提供灵活的服务器架构与多种渲染方案，开发者可根据项目需求和应用场景灵活选择。通过合理配置HOOPS Communicator架构与渲染模式，能够在性能、兼容性与部署复杂度之间取得最佳平衡，满足不同工业3D Web应用场景需求。无论是在资源受限的客户端环境中实现高效渲染，还是在高并发场景下确保流畅体验，HOOPS Communicator均能提供强大的技术支持，帮助开发者打造专业级3D Web应用。

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