动漫是近几年来最具魅力的朝阳产业之一。目前最为流行的三维动画设计是依赖CG(Computing Graphic)技术通过电脑强大的运算能力来模拟实现。随着设计人员对动漫场景的设置越来越复杂、动画效果越来越逼真、动画模型越来越细腻、文件和素材库也不断增大,三维动画对于渲染的要求越来越高,渲染的计算量越来越大,统计数据表明动画电影的渲染计算时间每三年翻一番。渲染计算技术已成为动漫产业发展的最大瓶颈。在渲染过程中,需要进行大量的浮点运算和整数运算,用普通PC机渲染所需时间往往让人难以忍受,而且庞大的数据处理也使得32位计算在架构上成为了一个瓶颈。采用专用服务器作为动漫渲染计算平台已经不能满足现代三维动画制作的要求,目前分布并行集群系统开始在数字动漫渲染中发挥其卓越的性能。基于集群计算技术的数字动漫渲染技术已成为动漫产业发展的主流,其研究与应用是解决动漫产业发展计算瓶颈的主要方法。本文在深入研究国内外基于集群数字动漫渲染计算技术基础上,将OC (Organic Computing)概念引入高性能集群渲染计算系统的管理机制中,设计了集群渲染计算系统的有机计算模型,通过赋予集群渲染计算系统一些有机体的Self-X特征,来提高渲染计算能力、强化渲染系统大规模集群计算能力。本文主要开发了集群渲染计算系统远程交互环境功能,研究符合大规模数字动漫渲染特点的负载平衡调度、容错处理技术和机制。为以动漫为纽带贯穿电影、动漫、电视、游戏、多媒体等诸多领域构建高性能集群渲染计算平台,为动漫设计企业提供高可靠、交互的高速渲染通道,促进动漫产业发展。最后,论文对该集群渲染计算系统进行了仿真测试,测试结果证明该集群渲染计算系统能有效地提高渲染效率。