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。
　　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。这样的场景使得元宇宙的高实时性、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，要先了解云渲染。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。
　　当下云渲染技术主要从以下两个方面进行赋能：
　　（1）云渲染公有化结构云计算
　　云计算涉及的概念比较多，比如说云计算、雾计算、边缘计算等。我们所说的云计算，一般指的是公有云计算。
　　云渲染公有化结构是指三维应用云渲染服务，以自研云流送技术为核心，利用云端海量GPU算力资源处理繁重的图像渲染计算，并串流同步输出到终端设备从而实现终端设备的轻量化，满足客户随时随地跨终端、可交互、超高清、沉浸式访问三维应用的需求
　　（2）云渲染私有化部署雾计算
　　雾计算，是元宇宙现阶段的落地之路。
　　雾计算，可理解为本地化的云计算。在元宇宙的宏大框架下，人们可以先构建一些雾滴，这些雾滴可以保障在现有技术条件下人们能够以较好的体验感进入元宇宙。
　　目前，对于对效果及安全性要求较高的私有单位，比如说军事院校等，云渲染可以提供私有云方面的服务，实现私有化部署。
　　云渲染私有化部署方案将三维内容部署在私有云上，利用私有云进行实时渲染，克服终端运行困难的瓶颈。通过局域网方式访问相应资源，实现私有化部署。
　　云渲染私有化方案适合对画质要求高、安全要求高、稳定要求高的用户，在局域网环境下，私有化方案能够最大限度发挥实时渲染的平台优势，让用户体验最好的效果。