5G+ 云渲染，助力虚拟仿真医学实训

一、云渲染技术介绍

云渲染技术是融合虚拟现实技术、编解码技术、5G 传输技术等多种新一代信息技术的云端实时渲染解决方案。

虚拟现实三维应用集成云渲染开发插件，可以自定义交互方式和交互指令，之后打包上传到云渲染服务平台。

开发插件集成了三维音视频采集、软硬件编码、实时网络传输、交互协议栈等功能，基于 GPU 的高速处理模块可以最大程度减小 CPU 的占用，能够支持高达 8K 的三维图像采集和处理，最大程度保证虚拟现实沉浸式的体验效果。

云渲染中心服务采用分布式设计方案，渲染资源可动态扩展，基于公平调度算法为网络请求分配渲染资源。

根据建设需求和服务规模的不同，服务平台可以采用不同的服务策略和拓扑，保证平台的高效性和兼容性。

诸如 PC 电脑、平板、AR/VR 等终端设备支持对平台的三维应用进行远程操作。实时渲染流从云端通过 5G 网络传输到边缘端，边缘端根据内容格式可以选择 2D 平面、全景等多种显示方式，本地的交互操作同时被监测采集并传输到云端。得益于 5G 高速网络和底层传输协议的优化，整个操作可以达到毫秒级的操作体验。

对比传统的本地渲染方式，云渲染技术摆脱了对操作终端的软件环境和硬件依赖，通过云端服务集群渲染的方式为终端用户提供即开即用的实时体验服务。

在三维显示技术、虚拟现实技术和网络传输技术高速发展的今天，轻设备、瘦客户端和云端平台化的建设方式定能够高效解决“现场”和“远程”、“在场”和“在线”的场景应用问题。

二、云渲染在医疗行业的应用

31 医疗虚拟仿真

虚拟仿真技术助推医学实践教育突破性发展，将那些高投入、高难度、高风险、难实施、难观摩、难再现的医学实训项目通过虚拟仿真达成实训目的，在培养医学生专业能力和临床胜任力方面发挥着重要的作用。

云渲染应用于医疗培训，对虚拟仿真应用进行平台化建设，可兼容传统的 WebGL 等应用方式。云渲染可以有效解决培训场景庞大、操作流程复杂、涉及资源众多等仿真应用痛点、难点问题，最大程度简化操作依赖和部署要求。

2 三维影像

影像科医生数量不足，尤其是具有丰富临床经验、高质量的医生十分短缺；诊断结果基本由影像科医生目测和经验决定，误诊、漏诊率高；受限于影像科医生读片速度，耗时较长等等。使用三维影像重建技术，以 3D 形式重建医学影像，可以更加直观获得影片信息，结合云渲染技术，在操作端无需配备高性能的电脑即可实现阅片、标注。

3 医学云模型

在医学虚拟仿真和虚拟现实医学“元宇宙”的建设过程中，受限于终端性能，医学资源热更新、云端模型热加载成为首选的资源交互方式，为了达到良好的体验效果，开发人员不得不对大资源进行深度优化，但优化无疑也会影响最终的体验效果。使用云渲染技术，参考模型直接在云端渲染，无需将模型下载到本地，在应用内集成客户端插件就可以“在线”预览模型，并支持在子空间内的实时操作。对于多人协同的医学“元宇宙”工作空间，云渲染模型也更易于共享和协同。

4 医疗虚拟现实云渲染教学

云渲染应用可采用“中控”+“观众”的 XR 教学模式。参与者通过 XR 设备加入医疗虚拟现实空间，并根据平台设置获得空间操作权限，多人在虚拟空间内相互协作，交互和操作流程在云端录制并通过流媒体方式实时直播。多人协作云应用采用通用框架，为医学多人教学提供基于虚拟现实云空间的解决方案。