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实时云渲染——让元宇宙从科幻走入现实

元宇宙概念持续升温,各大科技巨头纷纷入局。风口的元宇宙世界,如何从科幻走入现实?

元宇宙概念持续升温,各大科技巨头纷纷入局。风口的元宇宙世界,如何从科幻走入现实?

在元宇宙世界中,逼真且实时呈现的视觉效果格外重要,栩栩如生的人物、巧夺天工的场景、一个又一个精美的世界离不开大计算量的渲染技术加持。强大的实时云渲染技术将成为元宇宙基础设施重要的组成部分。

▷ 元宇宙的入口 ◁

元宇宙(Metaverse)是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态,它基于扩展现实技术提供沉浸式体验,基于数字孪生技术生成现实世界的镜像,基于区块链技术搭建经济体系,将虚拟世界与现实世界在经济系统、社交系统、身份系统上密切融合,并且允许每个用户进行内容生产和世界编辑。

在这个虚拟世界里,商业、娱乐、教育等大量的社会关系都可以重新构建。北京大学陈刚教授、董浩宇博士认为:“元宇宙是利用科技手段进行链接与创造的,与现实世界映射与交互的虚拟世界,具备新型社会体系的数字生活空间。”

图片来源:电影《头号玩家》

元宇宙作为一个在扩展现实(XR)、区块链、云计算、数字孪生等新技术下具化的概念,其既有现实世界的数字化复制物,也有虚拟世界的创造物。

电影《头号玩家》为我们描绘了未来世界的场景:一个个戴着XR设备的玩家在虚拟网络世界中遨游。这样的场景使元宇宙的高实时性、高互动性和高沉浸感对于终端设备的算力要求十分苛刻,为了突破算力限制,云渲染技术的采用将必不可少。计算与渲染成为元宇宙至关重要的基础设施。

▷ 实时云渲染创造了什么 ◁

在谈云渲染之前,要先了解渲染。渲染是电脑制图(CG)的最后一步,是指通过软件由模型生成图像的过程,包括几何、视点、纹理、照明和阴影等的处理。影视、动画、游戏、室内设计、产品设计、科学模拟等众多领域都需要渲染技术。逼真的渲染不仅需要强大的技术,更需要巨大的计算量。

在知名电影《变形金刚3》中,“钻探兽摧毁摩天大楼”这一场景的制作超级复杂,涉及超过20万零件,每帧画面渲染时长288小时,几十秒镜头需要超过20万小时的渲染,如果用一台机器不停渲染,要工作23年才能完成。”

一部优质的电影必定是将场景构建、人物刻画,乃至在不起眼的配饰、道具上都做到极致。这就意味着元宇宙的搭建将需要渲染更多帧数、耗费更长时间,且对硬件各项运算能力、绘图能力以及存储性能的要求更高。

元宇宙是一个空间维度上虚拟,但时间维度上真实的数字世界。它将平行于现实世界运行,与外部世界既紧密相连,又高度独立,在这里,人与人之间的交互体验,不仅需要超高清晰度(8k+),同样需要极低时延,以模拟最真实的体验。长续航、轻量化的终端决定了只能通过分布式云进行复杂计算和实时渲染,以实时送达到用户端。

这是一个艺术难题,也是一个技术难题。分布式云的云渲染凭借海量计算和弹性使用的特性,为渲染周期的缩短提供了最优解,加速了元宇宙的到来。

▷ 天翼云4.0与实时云渲染的完美结合◁

随着云网资源的加速布局,在分布式云千城万池的战略规划下,分布式云的蓝图逐步形成。

分布式云可以在离客户最近的位置交付云服务,解决混合部署、边缘计算等问题。虽然市面上的渲染工具不在少数,但要想达到逼近真实的渲染效果也意味着需要付出高额的成本和较长时间。也正因为此,过去如元宇宙一类的宏大场景很长时间对人们来说更多的像是空中楼阁。而当分布式云与实时云渲染完美结合之后,空中楼阁逐渐成为现实。

作为云网融合的引领者,中国电信的天翼云已全面升级到4.0,打造出业界强大的分布式云网一体能力。并且在云架构方面,天翼云在三个层面推进算力部署:

★在“2+4+31+X+O”云网融合资源布局的基础上,建设梯次分布、云边协同、多种技术融合、绿色集约的新型信息基础设施,全面推进“千城万池”战略,推进算力在全国31省的部署;

★中国电信分布广泛的边缘数据中心将边缘算力推到300多个地市和3000多个区县,保证了边缘算力的绝对低时延;

★客户侧的一体机和智能盒子,能够满足毫秒级超低时延按需实施,顺应数字化的要求极大扩展计算能力。

基于以上三个层面构建的算力分发网络,天翼云为超高清、长续航、低时延的实时云渲染提供强大的技术支撑。

分布式云并非一夜之间诞生的,过去的十余年,从公有云、私有云、混合云,到2021年方才真正落地。如今的元宇宙也是一样,它的诞生将会成为一个新时代的开始。实时云渲染技术的进一步成熟,会让我们期待的元宇宙不再遥远。

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