5G+ 实时云渲染，让元宇宙应用触手可及

从 2021 年初被称为“元宇宙第一股”的罗布乐思（Roblox）正式在纽交所上市，到 2021 年 10 月 Facebook 更名为“Meta”宣布进军元宇宙，再到如今各大厂在元宇宙赛道上争相布局，“元宇宙”的话题频繁地出现在人们的视野里，各界对其的讨论可谓是众说纷纭，各执一词。

其实准确地说，元宇宙并不是一个新概念。这更像是一个经典概念的重生，它是在云计算、扩展现实(XR)、数字孪生、区块链等崭新技术下的进一步融合。

（图片来源于网络）

经济学家朱嘉明认为，“元宇宙 是一个平行于现实世界，又独立于现实世界的虚拟空间，是映射现实世界的在线虚拟世界，是越来越真实的数字虚拟世界”。

清华大学新闻学院沈阳教授则表示，“元宇宙 本身不是一种技术，而是一个理念和概念，它需要整合不同的新技术，如 5G、6G、人工智能、大数据等，强调虚实相融。”

而要进入元宇宙，这 六大支撑技术 必不可少，它们分别是区块链技术、交互技术、物联网技术、网络及运算技术、人工智能技术、电子游戏技术。

（图来自“头豹”）

交互技术：通往元宇宙的实现路径

在这几个支撑技术中，交互技术可以说是元宇宙的核心部分，是通往元宇宙的实现路径，甚至很多人认为基于高度沉浸式的扩展现实（XR）实现的虚拟游戏宇宙是元宇宙发展的终极形态。

VR 虚拟现实技术——VR 等显示技术为元宇宙用户带来更沉浸式的体验，VR 目前使用完整的头显而不是眼镜，可让用户沉浸在 360°虚拟世界中。

（图片来源于网络）

AR 增强现实技术——AR 头显以现实世界的实体为主体，借助数字技术帮助元宇宙用户更好地探索现实和虚拟世界。

（图片来源于网络）

而无论是 VR、AR 还是 MR，背后的运行离不开元宇宙核心技术「实时渲染」，而传统的实时渲染依赖于本地的算力进行实时渲染，这个过程需要强大的 GPU 和其他硬件，难以实现终端的轻量化，不利于构建强大的元宇宙。

实时云渲染：打破空间桎梏的利器

随着智能网络技术「5G、云计算」的发展，实时云渲染技术 突飞猛进，也成为了元宇宙核心支撑技术之一。

由瑞云科技推出的 3DCAT实时渲染云基于云计算理念，将 XR 应用部署在云端运行，云端资源进行图形数据的实时计算和输出，并把运行结果用“流(Streaming)”的方式推送到终端进行呈现，终端用户可随时随地交互式访问各种 XR 应用，无论何时何地，均可打破时空桎梏，畅享元宇宙的世界。

这是因为，我们把非常重的图形计算放到云端，云端服务器可以配置较高端的 GPU 设备，通过云端服务器进行计算，进行实时编码，编码后将其“流化”，通过网络，把计算结果实时推送至终端（例如手机、PC、平板和 XR 设备）。

我们在终端做出的任何交互动作（比如手指滑动屏幕、PC 上点击了一下鼠标等）的信号也是通过网络实时地传输到云端服务器，云端服务器接收到信号再通过云端计算后将计算结果回传到终端。这个过程在网络好的情况下可以在 100 毫秒 以内完成，空间的束缚将被彻底打破。

「重云端轻终端」的云渲染将更多的图形算力、存储等需求放到云端，终端对于图形算力、存储硬件配置要求大幅降低，为终端交互硬件轻量化、便携化提供了基础 SaaS 级支持，同时也是对终端硬件制造成本的优化，推动元宇宙消费级硬件的快速渗透，进一步加速元宇宙的普及。

3DCAT 实时渲染云的“公”“私”赋能

通过公有云进入元宇宙

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。通常所说的云计算，一般指的是公有云计算。

3DCAT实时渲染云公有化结构是指 XR 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 XR 应用的需求。

（3DCAT 公有云方案架构图）

通过私有云进入元宇宙

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。

（3DCAT 私有云方案架构图）

云渲染私有化方案可提供软硬一体部署方式，一站式解决客户终极需求。硬件种类丰富，可根据用户需求灵活配置。

（3DCAT 私有化部署方案优势）

不同行业解决方案

目前，3DCAT 实时渲染云已在 汽车三维可视化、建筑家装工程、健康 &医疗仿真、虚拟仿真教学实验 等领域提供专业的技术服务，为不同行业迈入元宇宙做后盾。

（1）汽车行业

元渲染技术可帮助车企摆脱了传统借助文字、图片、视频等单向输出信息的宣传方式，3D 交互式看车实现了用户和车辆之间的深度交互，加深消费者对汽车的了解，加速决策过程，提升电子商务成单率。

3DCAT 案例：奥迪 3D 汽车选配系统

（2）建筑家装行业

将基于游戏开发引擎（Unity、 UE4）制作的超高清可交互三维可视化建筑家装内容进行云端计算渲染，并通过网络及串流技术，实时推送到终端。用户在线上就可以浏览房屋全貌，也可以步入房间查看细节，除了沉浸式体验外，还可以得到房间的长、宽、高、年限、周边配套等全方位数据展示，便于全面掌握房屋信息。

3DCAT 智慧看房

（3）医疗健康行业

使用 3DCAT 实时渲染云，医疗机构只需提供仿真课程资源，部署、云服务、机房、网络等均由我司完成，提供统⼀接⼝服务，在实训基地的轻量化终端上，实现⼀键接⼊，满足多用户高并发在线访问服务。

福建水立方三维数字科技有限公司通过使用 3DCAT 实时渲染云服务，搭建统一的医疗虚拟仿真护理平台，让学校统一入驻云服务，上传虚拟仿真教学应用，即点即用，解决学校因为设备老旧无法访问操作精美课程教学的问题，真正做到了将开放共享应用于日常教学过程中，实现终端轻量化共享学习模式。

福建水立方医疗虚拟仿真护理平台

（4）教育行业

3DCAT 实时渲染云可以为学校/企业提供仿真课程的各种云端资源，提供统⼀接⼝服务， 方便校企搭建统一的在线培训平台。

深圳职业技术学院携手 3DCAT 实时渲染云服务推出 5G+XR 智慧校园——构建虚实一体沉浸式智慧校园，为各地师生提供在线虚拟仿真教学支持，实现 5G+VR/AR/MR 沉浸式教学。

走进慕尼黑-利用 MR 技术创设情境

VR 课堂-学生热情高涨

课程资源-学习者随时随地可访问

在未来，3DCAT 实时渲染云也希望能够为更多行业及企业赋能，一起踏入元宇宙的全新时代！