2023實(shí)時云渲染技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告

實(shí)時云渲染技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告（2023）目錄一、發(fā)展背景 1（一）數(shù)字化建設(shè)驅(qū)動實(shí)時云渲染產(chǎn)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生 1（二）頂層戰(zhàn)略規(guī)劃為實(shí)時云渲染發(fā)展提供政策引領(lǐng) 2（三）新興信息技術(shù)變革升級為實(shí)時云渲染發(fā)展夯實(shí)產(chǎn)業(yè)根基 3（四）應(yīng)用場景融合拓展助推實(shí)時云渲染產(chǎn)業(yè)規(guī)模化升級 6二、概念及內(nèi)涵 7（一）需求牽引和技術(shù)演進(jìn)雙輪驅(qū)動，計(jì)算機(jī)渲染跨入實(shí)時云渲染時代 7（二）實(shí)時云渲染：以云計(jì)算為基礎(chǔ)的新型渲染方式 三、關(guān)鍵技術(shù)剖析 17（一）技術(shù)體系：呈現(xiàn)“四縱一體”結(jié)構(gòu)特征 18（二）低時延高帶寬網(wǎng)絡(luò)：構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施底座 19（三）云存儲：滿足海量多類型數(shù)據(jù)存儲和管理需求 20（四）邊緣計(jì)算：豐富實(shí)時性、強(qiáng)交互性應(yīng)用場景 22（五）虛擬化：提高資源利用率和系統(tǒng)靈活性 23（六）異構(gòu)算力池化：實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源按需分配和靈活擴(kuò)展 26（七）實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸：全方位提升用戶使用體驗(yàn) 27（八）音視頻編解碼：保障高質(zhì)量音視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸 29（九）分布式渲染：助力渲染效果量質(zhì)齊升 34四、產(chǎn)業(yè)生態(tài)及市場前景 37（一）產(chǎn)業(yè)形態(tài)逐步明晰，鏈條合作協(xié)同升級 37（二）產(chǎn)業(yè)市場初見規(guī)模，應(yīng)用領(lǐng)域多向開拓 39（三）綜合能力象限評估，多家主體嶄露頭角 41五、發(fā)展趨勢 45（一）云渲染服務(wù)從謀求單點(diǎn)技術(shù)的“極致，向多元化、專業(yè)化、場景化綜合生態(tài)發(fā)展 （二）元宇宙、數(shù)字孿生、AIGC等前沿應(yīng)用為實(shí)時云渲染產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)大驅(qū)動力 48（三）人工智能技術(shù)推動實(shí)時云渲染更加智能化、自動化、高效化 50六、行業(yè)應(yīng)用與典型案例 53（一）教育行業(yè) 53（二）工業(yè)行業(yè) 54（三）醫(yī)療行業(yè) 56（四）文旅行業(yè) 59（五）金融行業(yè) 63（六）游戲行業(yè) 65（七）影視行業(yè) 75圖目錄圖1計(jì)算機(jī)渲染發(fā)展歷程 7圖2實(shí)時云渲染運(yùn)行過程 12圖3實(shí)時云渲染技術(shù)體系（2023） 18圖4邊緣計(jì)算結(jié)構(gòu)圖 22圖5邊緣計(jì)算應(yīng)用場景對網(wǎng)絡(luò)延遲要求 23圖6實(shí)時云渲染產(chǎn)業(yè)全景架構(gòu)圖（2023） 37圖7全球?qū)崟r云渲染產(chǎn)業(yè)規(guī)模及增長預(yù)測 39圖8實(shí)時云渲染領(lǐng)導(dǎo)力象限圖（IaaS層） 43圖9實(shí)時云渲染領(lǐng)導(dǎo)力象限圖（PaaS層） 44圖10實(shí)時云渲染領(lǐng)導(dǎo)力象限圖（應(yīng)用層） 45圖國開在線官方網(wǎng)站展示庭宇木鷹云教育 54圖12火山引擎VR醫(yī)療教育培訓(xùn)技術(shù)方案框架圖 57圖13數(shù)字人工具平臺架構(gòu)圖 60圖14元境解決方案 63圖15蔚領(lǐng)云游戲服務(wù)平臺 67圖16元境解決方案 69圖17分布式實(shí)時云渲染流程 71圖18車載云游戲方案 72圖19達(dá)龍?jiān)平鉀Q方案 74圖20星際廣場畫面 76表目錄表1不同分布式渲染對比表 35表2實(shí)時云渲染領(lǐng)導(dǎo)力象限評估指標(biāo)體系 42實(shí)時云渲染技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告（2023實(shí)時云渲染技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告（2023年）PAGEPAGE10一、發(fā)展背景（一）數(shù)字化建設(shè)驅(qū)動實(shí)時云渲染產(chǎn)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生當(dāng)前，國際形勢錯綜復(fù)雜，百年變局加速演進(jìn)，全球主要經(jīng)濟(jì)體爭先搶占新一輪科技發(fā)展增長制高點(diǎn)。數(shù)字經(jīng)濟(jì)作為繼農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)之后的主要經(jīng)濟(jì)形態(tài)，以數(shù)據(jù)資源為關(guān)鍵要素，以現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)為主要載體，以信息通信技術(shù)融合應(yīng)用、全要素?cái)?shù)字化轉(zhuǎn)型為主要推動力，在加快經(jīng)濟(jì)社會轉(zhuǎn)型的變革中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，并逐步上升為各國重要戰(zhàn)略指引。我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)頂層戰(zhàn)略規(guī)劃體系漸趨完備。20232月，印發(fā)《數(shù)字中國建設(shè)整體布《規(guī)劃》明確，全面提升數(shù)字中國建設(shè)的整體性、系統(tǒng)性、協(xié)同性，促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，以數(shù)字化驅(qū)動生產(chǎn)生活和治理方式變革，為以中國式現(xiàn)代化全面推進(jìn)中華民族偉大復(fù)興注入強(qiáng)大動力。數(shù)字經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為推動中國經(jīng)濟(jì)增長、加快數(shù)字化建設(shè)的主引擎，引領(lǐng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，助力消費(fèi)需求加速釋放，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)形態(tài)重構(gòu)變革。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的驅(qū)動下，數(shù)實(shí)融合深入推進(jìn)，人類消費(fèi)需求不斷升級加深，實(shí)時云渲染產(chǎn)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)前，虛擬化、沉浸感、強(qiáng)交互等新方向成為行業(yè)發(fā)展焦點(diǎn)，元宇宙、數(shù)字娛樂、數(shù)字文旅、數(shù)字孿生等實(shí)時性交互應(yīng)用進(jìn)入發(fā)展窗口期，數(shù)字化建設(shè)驅(qū)動實(shí)時云渲染產(chǎn)業(yè)蓬勃向上，催化實(shí)時云渲染技術(shù)快速發(fā)展。實(shí)時云渲染能夠充分發(fā)揮云端海量計(jì)算資源及高速網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膬?yōu)勢，提高數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作效率，降低數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作成本，提升數(shù)字內(nèi)容呈現(xiàn)質(zhì)量，升級用戶使用體驗(yàn)，推動數(shù)字產(chǎn)業(yè)完善升級，已經(jīng)成為數(shù)字化時代推進(jìn)中國式現(xiàn)代化的重要引擎，并持續(xù)為數(shù)字中國建設(shè)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供多方面助力。（二）頂層戰(zhàn)略規(guī)劃為實(shí)時云渲染發(fā)展提供政策引領(lǐng)國家和各地區(qū)相繼出臺系列政策推動數(shù)字化建設(shè)，為實(shí)時云渲染產(chǎn)業(yè)提供了強(qiáng)有力的政策支撐及廣闊的發(fā)展環(huán)境。20224月，提出推進(jìn)“第五代移動通信（5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)研制，加快超高清視頻、互動視頻、沉浸式視頻、云游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、可穿戴等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研，202210月，工業(yè)和信息化部、教育部、文旅部、國家廣播電視總局、國家體育總局聯(lián)合發(fā)布《虛擬現(xiàn)實(shí)與行業(yè)應(yīng)用融合發(fā)展行動計(jì)劃（2022-2026年染處理”作為關(guān)鍵技術(shù)融合創(chuàng)新工程重點(diǎn)推進(jìn)，提出“重點(diǎn)推進(jìn)渲染優(yōu)化技術(shù)，研發(fā)混合云渲染、基于眼球追蹤的注視點(diǎn)渲染、人工智能渲染等新興技術(shù)，推動虛擬現(xiàn)實(shí)渲染處理向軟硬耦合、質(zhì)量效率兼顧的精細(xì)化方向發(fā)展”以及“開發(fā)三維場景編輯器、高性能拼接縫合、高精度云端實(shí)時渲染處理、虛擬現(xiàn)實(shí)視頻融合制播、沉浸20239月，印發(fā)《元宇宙產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展三年行動計(jì)劃（2023—2025年造適用元宇宙的智能內(nèi)容生產(chǎn)工具，實(shí)現(xiàn)多人實(shí)時協(xié)同、端邊云一場景和模型等，并進(jìn)行實(shí)時的交互和操作，海量的圖形渲染將會帶來超大量數(shù)據(jù)的吞吐和計(jì)算，需要以強(qiáng)大的算力和實(shí)時云渲染技術(shù)為能力支撐。數(shù)字中國、虛擬現(xiàn)實(shí)、元宇宙等相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的發(fā)布進(jìn)一步提升了新一代信息技術(shù)發(fā)展的高度，促進(jìn)實(shí)時云渲染技術(shù)的創(chuàng)新與升級，為實(shí)時云渲染產(chǎn)業(yè)的生態(tài)發(fā)展、試點(diǎn)應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建等提供要素保障及政策引導(dǎo)。（三）新興信息技術(shù)變革升級為實(shí)時云渲染發(fā)展夯實(shí)產(chǎn)業(yè)根基云計(jì)算、人工智能、新型通信網(wǎng)絡(luò)等為代表的新一代信息技術(shù)蓬勃發(fā)展，不斷催生新行業(yè)、新應(yīng)用、新模式、新生態(tài)。新興技術(shù)已全面融入人類政治文化、社會生活、生態(tài)文明建設(shè)的各領(lǐng)域及全過程，成為促進(jìn)消費(fèi)、拉動投資、擴(kuò)大市場、提升國家綜合實(shí)力的重要抓手。新興技術(shù)在人類需求以及科技創(chuàng)新的驅(qū)動下不斷變革升級，進(jìn)一步夯實(shí)以數(shù)字化技術(shù)為核心的產(chǎn)業(yè)發(fā)展根基。云計(jì)算技術(shù)加速演進(jìn)，算力服務(wù)構(gòu)建全新算力范式，為實(shí)時云渲染產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供算力保障。在算力服務(wù)方面，云計(jì)算突破了單臺GPU為代表的新一代計(jì)算芯片正按照摩爾定律的發(fā)展規(guī)律周期性地提升著單點(diǎn)計(jì)算能力，推動算力服務(wù)模式創(chuàng)新升級，算力的發(fā)展逐漸呈現(xiàn)出多技術(shù)融合、多架構(gòu)共存、多領(lǐng)域協(xié)同、多行業(yè)滲透、多元化發(fā)展的生態(tài)特征。算力服務(wù)在賦能傳統(tǒng)行業(yè)的同時加速新興產(chǎn)業(yè)算力化的進(jìn)程，云網(wǎng)邊端融合協(xié)同，形成全新算力經(jīng)濟(jì)范式。在云計(jì)算規(guī)模方面，Gartner數(shù)據(jù)顯示，2022年，全球云計(jì)算市場規(guī)模為4,910億美元，19%2026年將突破萬億美元。在大模型、新場景算力需求的刺激下，云計(jì)算市場仍將保持快速的增長。實(shí)時云渲染是以云計(jì)算為基礎(chǔ)的新型渲染方式，云計(jì)算市場的穩(wěn)定發(fā)展能夠?yàn)閷?shí)時云渲染產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供關(guān)鍵的技術(shù)支撐及良好的市場環(huán)境。同時，隨著市場業(yè)務(wù)發(fā)展及網(wǎng)絡(luò)性能的不斷提升，全球云計(jì)算中心算力逐漸向邊緣下沉，將密集型和實(shí)時性任務(wù)遷移至附近的網(wǎng)絡(luò)邊緣，能夠快速響應(yīng)用戶請求并提升服務(wù)質(zhì)量，提高了萬物互聯(lián)時代大規(guī)模數(shù)據(jù)的處理效率，進(jìn)一步保障了實(shí)時云渲染對實(shí)時性的高性能要求。5G+F5G雙千兆網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展，萬兆網(wǎng)絡(luò)融合創(chuàng)新，構(gòu)筑實(shí)時云渲染基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)支撐。以5G和F5G為代表的“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)超大帶寬、超低時延、超高速率的網(wǎng)絡(luò)傳輸，是新型基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成和承載底座。實(shí)時云渲染過程需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)傳輸和處理計(jì)算，低時延、高帶寬網(wǎng)絡(luò)是保障云端渲染服務(wù)器到本地用戶終端設(shè)備間實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕緱l件。工業(yè)和信息化部已?。?021-2023年》提出，用三年時間，基本建成全面覆蓋城市地區(qū)和有條件鄉(xiāng)鎮(zhèn)的“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)固定和移動網(wǎng)絡(luò)普遍具備“千兆到戶”能力。202365G293.7萬個，覆蓋所有地級市城區(qū)、縣城城區(qū)，覆蓋廣度深度持續(xù)拓展。此外，我國千兆光網(wǎng)城市建設(shè)深度推進(jìn)，萬兆光網(wǎng)開啟深入研究，通信網(wǎng)絡(luò)全面提速擴(kuò)容，全光聯(lián)接已成為未來數(shù)字時代的基礎(chǔ)。云邊一體、算網(wǎng)一體、多元化、高質(zhì)量的新型算力全面支撐數(shù)字化建設(shè)，為實(shí)時云渲染超高內(nèi)容擬真度、實(shí)時交互自由度提供算力保障，構(gòu)筑實(shí)時云渲染基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)支撐。人工智能發(fā)展邁入全新階段，拓寬實(shí)時云渲染上層應(yīng)用生態(tài)邊界。人工智能技術(shù)快速發(fā)展，機(jī)器學(xué)習(xí)算法取得重大突破，生成式人工智能技術(shù)大幅提升模型制作效率，人工智能生成內(nèi)容（AIGC）重塑數(shù)字內(nèi)容生產(chǎn)方式和消費(fèi)模式。內(nèi)容生產(chǎn)方式的變革顛覆了創(chuàng)作信息處理、加工、結(jié)構(gòu)化的全過程，在辦公、影視、娛樂、電商等數(shù)字化程度高、內(nèi)容需求豐富的行業(yè)取得重大進(jìn)展。人工智能算法與渲染技術(shù)的深度融合改變了應(yīng)用內(nèi)容的渲染效能及渲染質(zhì)量，進(jìn)一步拓寬實(shí)時云渲染上層應(yīng)用生態(tài)邊界。在渲染畫面質(zhì)量方面，英偉達(dá)發(fā)布的新一代系列顯卡中，推出了包含深度學(xué)習(xí)超采樣（DLSS）功能的驅(qū)動程序，通過降低渲染圖像分辨率然后采用人工智能算法填充像素的方式，大幅提升渲染畫面精細(xì)度，隨著DLSS技術(shù)的演進(jìn)，畫面的分辨率和幀率性能不斷提升。在圖像預(yù)處理方面，采用深度學(xué)習(xí)降噪處理方式預(yù)先對圖像進(jìn)行降噪處理，能夠獲得更優(yōu)的峰值信噪比與結(jié)構(gòu)相似性，減少高保真圖像的渲染時間，提升圖像最終的渲染質(zhì)量。（四）應(yīng)用場景融合拓展助推實(shí)時云渲染產(chǎn)業(yè)規(guī)?；墝?shí)時云渲染能夠?yàn)橛脩魩砣碌慕换ンw驗(yàn)和視覺體驗(yàn)。云購物、云會展、云論壇等新的商業(yè)場景持續(xù)壯大，云演藝、云旅游等新的文旅場景不斷演進(jìn)，云游戲、云社交等新的娛樂場景快速發(fā)展，數(shù)字孿生、醫(yī)療影像等工業(yè)場景不斷開發(fā)。智慧可視化層面，數(shù)字孿生在智慧交通、智慧城市、智慧園區(qū)、建筑信息化領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸加深，隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)和云端治理的發(fā)展，對場景加載、渲染、交互體驗(yàn)的需求不斷提升，實(shí)時云渲染技術(shù)助力數(shù)字模型和真實(shí)實(shí)體的逐一映射、連接、交互，滿足場景對“實(shí)時、移動、交互”的用戶需求?；訆蕵穼用妫?G技術(shù)的催化下快速發(fā)展并呈穩(wěn)定增長的趨勢，已經(jīng)步入“商業(yè)可行走向商業(yè)騰飛”的發(fā)展進(jìn)程，在產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展過程中，加快了高性能渲染算力及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的不斷建設(shè)，推動了虛擬化、流媒體傳輸?shù)群诵募夹g(shù)的研發(fā)升級，促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和優(yōu)化，推動了實(shí)時云渲染技術(shù)的成熟與應(yīng)用。根據(jù)信通院《全球云游戲產(chǎn)業(yè)深度觀察及趨勢研判研究報(bào)告（2023年》數(shù)據(jù)，2022年中國云游戲市63.556.4%，云游戲的規(guī)模化應(yīng)用成為實(shí)時云渲染產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的重要助推劑。市場營銷層面，在產(chǎn)業(yè)數(shù)字化及數(shù)字產(chǎn)業(yè)化的驅(qū)動下，數(shù)字技術(shù)持續(xù)賦能零售、文旅、博覽、汽車、地產(chǎn)等行業(yè)，助力營銷模式推陳出新，線上定制、線上瀏覽、虛擬演唱會等方式得到快速推廣。實(shí)時云渲染以優(yōu)質(zhì)的建模效果和渲染質(zhì)量，為用戶呈現(xiàn)更真實(shí)、更逼真、更生動的寫實(shí)產(chǎn)品或人物形象，有效提升了用戶的獲客率及留存率。二、概念及內(nèi)涵（一）需求牽引和技術(shù)演進(jìn)雙輪驅(qū)動，計(jì)算機(jī)渲染跨入實(shí)時云渲染時代計(jì)算機(jī)渲染技術(shù)的發(fā)展過程大致可分為五個階段，分別是早期探索階段（205070、產(chǎn)業(yè)化初期階段（2080年代、快速成長階段（20世紀(jì)90年代、技術(shù)加速變革階段（21、行業(yè)創(chuàng)新與爆發(fā)階段（2110。1

來源：中國信息通信研究院早期探索階段（205070。1950年，美國麻省理工學(xué)院旋風(fēng)一號計(jì)算機(jī)配備了世界上第一臺圖形顯示器，該顯示器通過使用陰極射線管實(shí)現(xiàn)了圖像顯示功能，但是不能對圖形進(jìn)行交互操作，此時的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)處于準(zhǔn)備和醞釀時期，稱之為“被動式”圖形學(xué)。1959年，林肯實(shí)驗(yàn)室第一次使用了具有指揮和算機(jī)圖形學(xué)。1970年代，隨著光柵顯示器的誕生與應(yīng)用，光柵圖形學(xué)算法迅速發(fā)展，區(qū)域填充、消隱、裁剪等概念相繼出現(xiàn)，很多國CAD系統(tǒng)的研究，圖形學(xué)進(jìn)入第一個興盛時期，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與渲染計(jì)算技術(shù)取得關(guān)鍵性突破。產(chǎn)業(yè)化初期階段（2080。2080年代，帶有光柵掃描顯示器的微型計(jì)算機(jī)和圖形工作站相繼誕生，極大的推動了計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)的演進(jìn)。80年代時期，圖形加速硬件公司相繼成立。1981年SGI成立，1985年VideoLogic（后來改名為ImaginationTechnologies）TechnologiesInc（AMD收購）成立，1989S3Graphics成立。產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善推動了圖形硬件的創(chuàng)新和競爭，圖形渲染的速度和質(zhì)量不斷提高，成本和功耗不斷降低。CPU產(chǎn)品更迭升級，計(jì)算機(jī)圖形的部分軟件功能開始由硬件去實(shí)現(xiàn)，并且隨著高性能顯卡、液晶顯示屏、高傳輸率大容量硬盤的推廣使用，計(jì)算機(jī)整體性能不斷提升。80年代中期以后，超大規(guī)模集成電路技術(shù)快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力顯著增強(qiáng)，圖形處理速度明顯提升，全面促進(jìn)了圖形學(xué)相關(guān)研究方向的進(jìn)展。但該時期的計(jì)算機(jī)渲染技術(shù)應(yīng)用仍處于傳統(tǒng)階段，采用的是基于線框模型的平面著色技術(shù)，只能呈現(xiàn)簡單的幾何形狀和顏色，無法呈現(xiàn)真實(shí)感和光影效果?？焖俪砷L階段（2090年代20世紀(jì)90年代，N64、PlayStation、SegaSaturn3D游戲時3D游戲的推廣，SGI3DOpenGL，Windows3DDirect3D。OpenGLDirect3D為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)提供了底層支持，使得開發(fā)人員能夠更3D圖形渲染效果。1993NVIDIA成立，1994年3dfx成立，NVIDIA3dfx的出現(xiàn)對整個計(jì)算機(jī)行業(yè)產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響。1999年，英偉達(dá)首次提出了GPU的概念，并推出能夠提供完整渲染能力以及進(jìn)行硬件加速的GeForce256顯卡。GPU的發(fā)明和應(yīng)用，使圖形渲染的功能和效率得到了極大的提升，并為圖形編程和圖形算法的研究和創(chuàng)新提供了更強(qiáng)大的平臺和工具。芯片硬件以及軟件系統(tǒng)的演進(jìn)升級，加速了3D渲染技術(shù)的成熟，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)不斷朝著更標(biāo)準(zhǔn)化、更集成化和更智能化的方向發(fā)展，離線渲染技術(shù)日趨成熟。技術(shù)加速變革階段（21。2000年代，采用更加復(fù)雜光照模型和算法、呈現(xiàn)更加真實(shí)光照效果的全局光照渲染技術(shù)開始發(fā)展。2001Direct3D8.0，Direct3D8.0支持處理頂點(diǎn)的ShaderPixelShader，標(biāo)志著可編程渲染管線的出現(xiàn)。2006ICT資源的方式，引發(fā)ICT產(chǎn)業(yè)的深刻變革，云計(jì)算服務(wù)廠商相繼構(gòu)建多元化的云服務(wù)能力。亞馬遜推出AmazonElasticComputeCloud（AmazonEC2）服務(wù)，微軟推出Azure云計(jì)算平臺和AzureBatch服務(wù)，GoogleGoogleCloudPlatformZyncRender渲染服務(wù)。云計(jì)算具有高性能的計(jì)算資源及海量的存儲資源，并能以動態(tài)按需和可度量的方式向用戶提供服務(wù)，為云渲染的規(guī)?；瘧?yīng)用奠定基礎(chǔ)。行業(yè)創(chuàng)新與爆發(fā)階段（2110。隨著全球云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的加速推進(jìn)，計(jì)算機(jī)渲染技術(shù)進(jìn)入新的探索時代—實(shí)時云渲染時代。2010Onlive正式推出實(shí)時云渲染服務(wù)—云游戲，但受限于當(dāng)時的網(wǎng)絡(luò)條件等因素，整體處于技術(shù)探索期。2019年隨5G的正式商用以及云端基礎(chǔ)設(shè)施的日益完善，云游戲正式進(jìn)入發(fā)展的窗口期，谷歌、微軟、索尼、英偉達(dá)在云游戲領(lǐng)域投入繼續(xù)擴(kuò)大，國內(nèi)中國移動咪咕、電信新國脈、聯(lián)通小沃、騰訊、網(wǎng)易等都相繼推出了云游戲平臺。2021年，元宇宙概念火熱并相繼成為各國科技競爭的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，進(jìn)一步促進(jìn)實(shí)時云渲染服務(wù)體系的完善與技術(shù)創(chuàng)新的加速。2022年，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）軟、硬件供應(yīng)商密集CloudXR大幅降低頭顯算力門檻。2023年，AIGC全球高度普及，為三維內(nèi)容制作和數(shù)字人賦能，實(shí)時云渲染是超寫實(shí)虛擬數(shù)字人低門檻走進(jìn)消費(fèi)者的重要一環(huán)，其關(guān)鍵技術(shù)再次被行業(yè)關(guān)注。隨著元宇宙、云應(yīng)用等虛擬場景的不斷推廣及數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作領(lǐng)域的不斷升級，渲染任務(wù)對硬件計(jì)算性能和存儲空間提出了新的挑戰(zhàn)，對渲染質(zhì)量和渲染時效提出了更高的要求。依托高速率、大帶寬、低延時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和更強(qiáng)大云端計(jì)算資源的實(shí)時云渲染成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，計(jì)算機(jī)渲染正式跨入實(shí)時云渲染時代。（二）實(shí)時云渲染：以云計(jì)算為基礎(chǔ)的新型渲染方式1、實(shí)時云渲染的定義實(shí)時云渲染是以云計(jì)算為基礎(chǔ)的新型渲染方式，所有渲染工作都在服務(wù)器端運(yùn)行，并將渲染完畢的畫面及聲音編碼后以音視頻流的方式通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時傳輸給用戶。實(shí)時云渲染是在云計(jì)算、虛擬化、渲染引擎等技術(shù)迅猛發(fā)展的基礎(chǔ)上新興的渲染方式，其利用云計(jì)算資源和分布式計(jì)算技術(shù)，將復(fù)雜的二維或三維圖形場景實(shí)時渲染成高質(zhì)量的視頻流。在這種渲染方式下，客戶端發(fā)起渲染交互指令，將所有的渲染工作都交由云端服務(wù)器實(shí)時進(jìn)行，最后將渲染后的聲音及畫面編碼生成音視頻流形式，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時傳回客戶端，實(shí)現(xiàn)云端渲染效果的實(shí)時展現(xiàn)，進(jìn)而保證用戶獲得即時的反饋和體驗(yàn)。2、實(shí)時云渲染運(yùn)行過程實(shí)時云渲染的原理是將所有的渲染程序部署至云端處理，渲染完成后，將編碼后的視頻流實(shí)時傳送至客戶端。運(yùn)行過程如下：第一，用戶根據(jù)使用需求發(fā)起創(chuàng)建渲染任務(wù)的請求。第二，用戶在客戶端向調(diào)度服務(wù)器發(fā)起渲染請求指令，調(diào)度服務(wù)器將任務(wù)相關(guān)的3D場景數(shù)據(jù)、紋理、光照和其他參數(shù)分發(fā)至云端渲染服務(wù)器。第三，渲染服務(wù)器根據(jù)指令請求對渲染任務(wù)進(jìn)行計(jì)算處理，并將渲染結(jié)果進(jìn)行編碼，形成視頻流回傳至客戶端。第四，客戶端對收到的視頻流進(jìn)行解碼，并呈現(xiàn)最終的渲染結(jié)果?？蛻舳藢⒔獯a后的圖像渲染在屏幕上，用戶通過鼠標(biāo)、鍵盤等輸入設(shè)備進(jìn)行操作交互時，渲染服務(wù)器響應(yīng)用戶操作指令，更新渲染內(nèi)容。數(shù)據(jù)來源：中國信息通信研究院圖2實(shí)時云渲染運(yùn)行過程在整個渲染流程中，渲染服務(wù)器發(fā)揮著橋頭堡的作用，服務(wù)器的架構(gòu)設(shè)計(jì)及算力性能直接影響渲染的最終結(jié)果。在實(shí)時云渲染技術(shù)中，渲染服務(wù)器通常使用分布式渲染系統(tǒng)來進(jìn)行任務(wù)的分發(fā)和并行計(jì)算，同時能按照不同的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行彈性擴(kuò)展，依據(jù)渲染任務(wù)的數(shù)量和復(fù)雜度自動調(diào)整渲染節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，確保在高負(fù)載或者復(fù)雜場景下仍能提供高效高質(zhì)的渲染服務(wù)。渲染服務(wù)器集群會設(shè)置一個（或幾個）調(diào)度節(jié)點(diǎn)和多個渲染節(jié)點(diǎn)。調(diào)度節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)任務(wù)調(diào)度和控制整個渲染流程：在渲染計(jì)算量較高的情況下，通常會根據(jù)渲染節(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況及網(wǎng)絡(luò)延遲等因素，使用分布式任務(wù)調(diào)度算法將渲染任務(wù)動態(tài)分發(fā)給渲染節(jié)點(diǎn)進(jìn)行并行計(jì)算，然后將渲染結(jié)果進(jìn)行合并和編碼，最后傳輸給客戶端，以便實(shí)現(xiàn)更佳的負(fù)載均衡和最優(yōu)的資源利用。渲染節(jié)點(diǎn)是獨(dú)立的計(jì)算單元，每個渲染節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)渲染部分場景或多個場景中的一部分，并將渲染結(jié)果返回給調(diào)度節(jié)點(diǎn)。不同渲染節(jié)點(diǎn)之間通常使用高速網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并基于高速傳輸協(xié)議和通過優(yōu)化算法來減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t和帶寬消耗。并行計(jì)算的渲染方式不僅能加速整體的渲染過程，還能保證渲染的畫面質(zhì)量和用戶體驗(yàn)效果，進(jìn)而提高整體的渲染效率。3、實(shí)時云渲染主要特征相比于其他計(jì)算機(jī)渲染方式，實(shí)時云渲染體現(xiàn)了以下顯著特征：一是終端設(shè)備輕量化。實(shí)時云渲染將資源消耗占比最大的圖形計(jì)算需求遷移至云端后，能夠大幅降低對本地終端的硬件配置需求，使終端設(shè)備的主要功能聚焦于顯示和交互上，從而實(shí)現(xiàn)終端的無繩化、移動化、輕量化，充分釋放用戶的使用限制，進(jìn)一步加速元宇宙等前沿應(yīng)用的規(guī)模化落地。二是應(yīng)用跨平臺支持。實(shí)時云渲染基于云計(jì)算理念，利用云流送技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維應(yīng)用的交互及實(shí)時訪問，通過將本地任務(wù)部署到遠(yuǎn)程服務(wù)器，通過遠(yuǎn)程高階的計(jì)算機(jī)集群進(jìn)行運(yùn)算和操作，把運(yùn)行結(jié)果用“流”的方式推送至各類終端。用戶可通過不同的終端設(shè)備接入云端渲染服務(wù)，無需受限于特定的操作系統(tǒng)或終端平臺，從而打破設(shè)備和地域的限制，實(shí)現(xiàn)資源共享和互動。三是即時便捷性。實(shí)時云渲染能夠?qū)崿F(xiàn)即時的渲染和交互體驗(yàn)。用戶可以即時加載應(yīng)用程序或場景，并立即開始進(jìn)行渲染和交互操作，無需等待漫長的下載或安裝過程。這種快速的部署和即時體驗(yàn)提供了良好的便利性和使用效率，用戶可以立即享受到云端渲染的優(yōu)勢，無需額外的等待時間。四是渲染質(zhì)量提檔升級。云渲染的原理是利用高速互聯(lián)網(wǎng)的傳輸能力，將渲染過程從個人終端遷移至云渲染服務(wù)器集群。海量的云端計(jì)算資源對數(shù)據(jù)的處理能力遠(yuǎn)超過單臺終端設(shè)備的計(jì)算能力，因此實(shí)時云渲染的服務(wù)方式促使渲染質(zhì)量進(jìn)一步提檔升級。五是用戶體驗(yàn)持續(xù)進(jìn)階。實(shí)時云渲染的推廣應(yīng)用解除了渲染任務(wù)對終端硬件性能的依賴，打破了因設(shè)備存儲、性能、算力等方面的不足對高精度、高沉浸感使用場景的桎梏。利用超強(qiáng)的云端計(jì)算資源，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的畫面分辨率和更流暢的交互體驗(yàn)，為用戶帶來超高清、全實(shí)時、沉浸式、強(qiáng)交互的全新使用感受。實(shí)時云渲染在串流和編碼壓縮技術(shù)的支持下，能夠提供高品質(zhì)的細(xì)節(jié)呈現(xiàn)，通過使用云端高性能渲染服務(wù)器，可以支持高分辨率、高幀率的渲染，呈現(xiàn)逼真的光影效果和細(xì)節(jié)，基于物理擬真渲染的技術(shù)，可以提供與本地渲染相媲美的視覺品質(zhì)。此外，云端渲染具備強(qiáng)大的計(jì)算和處理能力，能夠支持大規(guī)模并發(fā)用戶和復(fù)雜的渲染場景，通過云端的資源調(diào)度和管理，能夠保證用戶在高負(fù)載情況下仍能獲得穩(wěn)定和流暢的渲染效果，尤其對于需要處理大規(guī)模渲染任務(wù)或需要同時滿足多個用戶需求的應(yīng)用程序和場景，實(shí)時云渲染在保障良好用戶體驗(yàn)層面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。六是降本增效成果顯著。當(dāng)前云游戲、元宇宙、影視、文旅、教育等眾多需要強(qiáng)渲染計(jì)算資源的新業(yè)務(wù)領(lǐng)域中的應(yīng)用正加速推廣，但因用戶群體、使用場景的多元化，不同應(yīng)用對算力的消耗有明顯的峰谷時間差異。實(shí)時云渲染能夠通過云端資源的精準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)化部署，充分整合和發(fā)揮云端算力資源優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)資源根據(jù)渲染場景的需求按需取用、靈活調(diào)度、彈性伸縮、動態(tài)擴(kuò)展及高密度部署。在分時復(fù)用、全局協(xié)同調(diào)度等技術(shù)的加持下，能夠大幅降低單位成本，最大限度提升全域資源利用率。七是數(shù)據(jù)安全多重保障。實(shí)時云渲染將計(jì)算模型和數(shù)據(jù)部署在云端，用戶端僅處理流化數(shù)據(jù)，無需下載或保存渲染相關(guān)內(nèi)容，減少了數(shù)據(jù)被盜用的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)的安全性。同時，云平臺通常具備多重安全保障機(jī)制，統(tǒng)一能力納管及統(tǒng)一攻擊防護(hù)能夠應(yīng)對多種突發(fā)事件和安全威脅，保護(hù)用戶和應(yīng)用數(shù)據(jù)的安全。4、實(shí)時云渲染與其他渲染方式的差異實(shí)時云渲染作為計(jì)算機(jī)渲染發(fā)展的創(chuàng)新階段，與離線渲染、實(shí)時渲染、混合渲染等渲染方式在實(shí)時性、交互性、應(yīng)用場景、終端要求、渲染圖像質(zhì)量等核心維度層面既有交叉重疊，又有技術(shù)區(qū)別。離線渲染，首先進(jìn)行物體建模，規(guī)劃好場景和點(diǎn)、線、面、材質(zhì)、光照等渲染參數(shù)，再根據(jù)事先定義好的場景設(shè)置，將模型在視點(diǎn)、光線、運(yùn)動軌跡等不同因素下的視覺畫面計(jì)算出來。離線渲染可以利用更高級的光線追蹤、全局光照以及復(fù)雜的幾何建模和紋理，生成逼真度更高的圖像，因此廣泛應(yīng)用于需要極高圖像渲染質(zhì)量的場景，如電影和電視動畫制作。離線渲染通常需要大量的計(jì)算資源，但因?qū)?shí)時性沒有特殊的要求，因此離線渲染的制作周期相對較長，難以在實(shí)時場景中應(yīng)用。實(shí)時渲染，要求在用戶操作時，系統(tǒng)能夠在短時間內(nèi)生成并呈現(xiàn)高質(zhì)量的圖像或視頻，對實(shí)時性有嚴(yán)苛的條件要求，以保證用戶的操作交互能夠得到即時的視覺反饋。實(shí)時渲染一般是在本地終端上完成，主要強(qiáng)調(diào)實(shí)時性和交互性，通常采用圖形加速卡來實(shí)現(xiàn)高效的圖形計(jì)算和渲染，一般用于電子游戲、3D應(yīng)用等實(shí)時的交互性應(yīng)用場景中。相較于離線渲染，實(shí)時渲染的渲染時間更短，可以實(shí)時響應(yīng)用戶操作，但會犧牲圖像質(zhì)量來確保足夠的幀率和響應(yīng)速度，因此圖像質(zhì)量相對較低，無法達(dá)到真實(shí)光影的效果?；旌箱秩荆瑢?shí)時渲染和離線渲染關(guān)鍵技術(shù)相融合，在滿足實(shí)時交互要求的同時，輸出更高質(zhì)量的圖像或視頻，需要高性能的圖形硬件和與云端的穩(wěn)定連接。在混合渲染中，渲染任務(wù)被拆分為在云端和本地并行處理。云端利用其強(qiáng)大的計(jì)算和存儲能力來處理高復(fù)雜度的渲染任務(wù)，比如全局光照和復(fù)雜的陰影效果。而本地則處理一些與用戶交互密切相關(guān)的渲染任務(wù)，如直接光照和視圖相關(guān)的效果，來保證低延遲的要求。三、關(guān)鍵技術(shù)剖析實(shí)時云渲染利用云端的強(qiáng)大計(jì)算能力實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的圖形渲染，再將渲染結(jié)果數(shù)據(jù)壓縮后傳輸?shù)浇K端，從用戶的操作響應(yīng)到最終的畫面呈現(xiàn)，需要渲染引擎、服務(wù)器、通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷囝I(lǐng)域、多種類技術(shù)手段的相互配合，協(xié)同合作。實(shí)時云渲染技術(shù)并非仰仗某單一技術(shù)實(shí)現(xiàn)，而是一個完整的技術(shù)體系。實(shí)時云渲染技術(shù)體系涉及多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，本章選取實(shí)時云渲染技術(shù)體系中最為核心、最具代表性的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行剖析，包括降低云與端通信時延的低時延高帶寬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、滿足海量多類型數(shù)據(jù)存儲和管理需求的云存儲技術(shù)、緩解云數(shù)據(jù)中心高峰期運(yùn)算和帶寬壓力的邊緣計(jì)算技術(shù)、提高資源利用率的虛擬化和異構(gòu)算力池化技術(shù)、保障和提升用戶體驗(yàn)的實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)與音視頻編解碼技術(shù)、提高渲染計(jì)算速度和效率的分布式渲染技術(shù)，以期能夠盡量詳細(xì)和全面地幫助從業(yè)者了解實(shí)時云渲染技術(shù)體系構(gòu)成及相關(guān)技術(shù)原理。（一）技術(shù)體系：呈現(xiàn)“四縱一體”結(jié)構(gòu)特征來源：中國信息通信研究院圖3實(shí)時云渲染技術(shù)體系（2023）實(shí)時云渲染技術(shù)體系是新一代信息技術(shù)的集合體，呈現(xiàn)出“四縱一體”的結(jié)構(gòu)特征。四縱代表支撐實(shí)時云渲染運(yùn)行的四大技術(shù)領(lǐng)域，包括基礎(chǔ)硬件、網(wǎng)絡(luò)通信、基礎(chǔ)平臺服務(wù)和工具引擎，一體代表實(shí)時云渲染所依賴的核心技術(shù)是一個技術(shù)集合整體，相互融合、交叉賦能?；A(chǔ)硬件：實(shí)時云渲染的實(shí)現(xiàn)是建立在CPU、GPU、高性能存儲設(shè)備及云端服務(wù)器設(shè)備的支持之上，基礎(chǔ)硬件的不斷更新和升級是實(shí)時云渲染產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)和保障。同種硬件的多種類區(qū)分為不同云渲染業(yè)務(wù)需求提供了多樣性的選擇，增加了云渲染應(yīng)用部署方式與業(yè)務(wù)需求之間的契合度，提升效能的同時減少了計(jì)算資源的浪費(fèi)，全面助力產(chǎn)業(yè)降本增效的落實(shí)。網(wǎng)絡(luò)通信：渲染結(jié)果的實(shí)時傳輸和用戶操作的及時響應(yīng)高度依賴于高速、穩(wěn)定、低延遲的網(wǎng)絡(luò)通信。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)搭建了機(jī)器與感官的橋梁紐帶，包含5G、邊緣計(jì)算等技術(shù)在內(nèi)的新一代網(wǎng)絡(luò)通信用體驗(yàn)?；A(chǔ)平臺服務(wù)：基礎(chǔ)平臺服務(wù)主要通過虛擬化技術(shù)和彈性資源調(diào)度技術(shù)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等資源的彈性調(diào)配、智能分配和自動化管理，使復(fù)雜的云渲染任務(wù)可以高效穩(wěn)定運(yùn)行；并利用流化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的云端渲染結(jié)果實(shí)時傳輸?；A(chǔ)平臺服務(wù)大幅簡化了應(yīng)用開發(fā)和平臺運(yùn)維，提升了整體資源利用率和系統(tǒng)擴(kuò)展能力。工具引擎：工具引擎是實(shí)時云渲染技術(shù)體系的核心。精確、逼真的渲染畫面是用戶選擇實(shí)時云渲染技術(shù)的重要驅(qū)動力。實(shí)時渲染AIGCAIGC類工具，可以提供更高質(zhì)量的渲染結(jié)果、更好的實(shí)時交互性、自動化的渲染流程和智能化的資源管理。（二）低時延高帶寬網(wǎng)絡(luò)：構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施底座實(shí)時云渲染技術(shù)棧中的低時延高帶寬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是指利用高速網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，將云端計(jì)算資源和用戶設(shè)備之間的通信時延降到最低，保證用戶可以及時、順暢地獲取云渲染結(jié)果，并提高云渲染的效率和用戶滿意度。在云渲染過程中，需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)傳輸，如果網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定或傳輸速度慢，將會導(dǎo)致用戶體驗(yàn)下降和渲染時間延長，因此，低時延高帶寬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是保障實(shí)時云渲染運(yùn)行的基礎(chǔ)。具體可從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、傳輸協(xié)議、緩存技術(shù)三方面進(jìn)行闡述：網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：低時延高帶寬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通常采用分布式架構(gòu)，將云端計(jì)算資源分散部署在多個地理位置，通過高速互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。例如，云渲染服務(wù)提供商可以在全球各地的數(shù)據(jù)中心部署大量計(jì)算節(jié)點(diǎn)，通過高速互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接脩粼O(shè)備上。傳輸協(xié)議UDP傳輸層協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。UDPTCP協(xié)議具有更低的傳輸時延和更高的傳輸速率，同時，該技術(shù)還可以利用多路復(fù)用技術(shù)來提高數(shù)據(jù)傳輸效率，將多個數(shù)據(jù)流合并傳輸，從而降低傳輸時延。緩存技術(shù)：低時延高帶寬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以利用緩存技術(shù)來減少數(shù)據(jù)傳輸量和傳輸時延，該技術(shù)將云渲染結(jié)果緩存到用戶設(shè)備本地，當(dāng)用戶需要重新渲染同樣的場景時，可以直接使用本地緩存數(shù)據(jù)，避免重新從云端下載數(shù)據(jù)，從而提高渲染效率和用戶體驗(yàn)。（三）云存儲：滿足海量多類型數(shù)據(jù)存儲和管理需求云存儲技術(shù)是一種基于云計(jì)算的存儲服務(wù)，它將數(shù)據(jù)存儲在云端服務(wù)器上，通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程訪問和共享。云存儲技術(shù)是實(shí)時云渲染的核心技術(shù)之一，它可以提供高可靠性、高可擴(kuò)展性、高安全性的存儲服務(wù)，滿足實(shí)時云渲染中海量數(shù)據(jù)的存儲和管理需求，是實(shí)時云渲染實(shí)現(xiàn)實(shí)時、便捷、高效的重要保障。在實(shí)時云渲染中，應(yīng)用數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)需要進(jìn)行存儲和管理，以便在不同的終端設(shè)備上進(jìn)行訪問和共享。渲染過程中需要處理大規(guī)模的數(shù)據(jù)，包括場景模型、紋理、光照信息等，這些數(shù)據(jù)需要快速加載、讀取和寫入，以支持渲染引擎的實(shí)時計(jì)算和圖像生成。傳統(tǒng)存儲解決方案在面對高負(fù)載和高吞吐量的工作負(fù)載時可能無法滿足要求，因此需要借助高性能存儲來提供高效的數(shù)據(jù)存儲和訪問能力。高性能存儲通常采用諸如固態(tài)硬盤（SSD、NVMe和高速網(wǎng)絡(luò)存儲等相關(guān)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)較高的I/O性能和低延遲。此外，高性能存儲還通過并行數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)壓縮和預(yù)取等優(yōu)化策略，進(jìn)一步提升存儲系統(tǒng)的性能和效率。相比傳統(tǒng)的本地存儲方式，云存儲技術(shù)具有以下優(yōu)勢：高可靠性：云存儲技術(shù)可以提供高可靠性的存儲服務(wù)，通過數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)冗余等技術(shù)可以保證數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。高可擴(kuò)展性：云存儲技術(shù)可以根據(jù)用戶需求提供不同規(guī)模的存儲容量，可以實(shí)現(xiàn)快速擴(kuò)展和縮減存儲容量。高安全性：云存儲技術(shù)可以提供高安全性的存儲服務(wù)，通過數(shù)據(jù)加密、訪問控制等技術(shù)可以保證數(shù)據(jù)的安全性和隱私性。便捷性：云存儲技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程訪問和共享，用戶可以在不同的終端設(shè)備上訪問和管理數(shù)據(jù)，具有很高的便捷性和靈活性。（四）邊緣計(jì)算：豐富實(shí)時性、強(qiáng)交互性應(yīng)用場景邊緣計(jì)算是隨市場業(yè)務(wù)發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)性能提升而產(chǎn)生的一種新型的計(jì)算技術(shù)和服務(wù)形態(tài)。邊緣計(jì)算作為一種新的計(jì)算范式，在更靠近終端數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)邊緣上提供與云計(jì)算類似的算力服務(wù)，大大減少上傳至云數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)量，從而緩解中心核心部分的運(yùn)算壓力及網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力，降低網(wǎng)絡(luò)傳輸時延，提升計(jì)算效率，節(jié)約計(jì)算成本，可以更好地解決數(shù)據(jù)安全和隱私問題。邊緣算力形態(tài)呈現(xiàn)多樣化、分散化的特征，算力規(guī)模依據(jù)需要處理的數(shù)據(jù)量進(jìn)行精準(zhǔn)化的部署，規(guī)模可以接近中心云規(guī)模大小進(jìn)而建設(shè)成區(qū)域性邊緣，也可以在現(xiàn)場進(jìn)行微云的部署。圖4邊緣計(jì)算結(jié)構(gòu)圖

來源：公開資料整理邊緣計(jì)算廣泛應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)、音視頻、實(shí)時云渲染、智慧工廠、安防監(jiān)控、新零售等領(lǐng)域。但對于不同細(xì)分場景，對網(wǎng)絡(luò)延遲要求有所差別，實(shí)時云渲染對延遲要求最高的是雙眼不同畫面的云XR推流服務(wù)，其次是對交互有要求的電競娛樂、數(shù)字孿生、元宇宙場景的云游戲、云應(yīng)用，要求最低的是用于普通基礎(chǔ)辦公或遠(yuǎn)程運(yùn)維VDI云桌面。放眼整個邊緣計(jì)算應(yīng)用，實(shí)時云渲染要求高于傳統(tǒng)視頻監(jiān)控與智慧工程，但低于自動駕駛和遠(yuǎn)程手術(shù)。圖5邊緣計(jì)算應(yīng)用場景對網(wǎng)絡(luò)延遲要求

來源：公開資料整理GPU算力硬件設(shè)備提供了穩(wěn)定的物理運(yùn)行環(huán)境，云算力助推實(shí)時云渲染與邊緣計(jì)算結(jié)合，給予了媲美本地運(yùn)行的畫質(zhì)效果，考驗(yàn)了服務(wù)商對算力編排，資源調(diào)度，邊緣異構(gòu)設(shè)備混部的能力，充分利用邊緣計(jì)算的特點(diǎn)，能對產(chǎn)品服務(wù)質(zhì)量正向加持。（五）虛擬化：提高資源利用率和系統(tǒng)靈活性虛擬化技術(shù)是一種抽象計(jì)算資源的技術(shù)，它通過軟件模擬和硬件資源的抽象與隔離，為上層應(yīng)用程序構(gòu)建出一套擁有獨(dú)立資源的虛擬運(yùn)行環(huán)境。虛擬化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)資源的隔離、共享、動態(tài)分配等功能，提高資源利用率和靈活性。實(shí)時云渲染行業(yè)采用的虛擬化技術(shù)主要有：GPU虛擬化：GPU虛擬化在云渲染技術(shù)中起著重要的角色，主GPU虛擬化主要有以下幾種：一是直通模式：直通模式是將物理GPU直接透傳給虛擬機(jī)使用，對比物理機(jī)性能損耗最小，硬件驅(qū)動GPU而言，GPUGPU功能性做閹割。GPU廠家的絕大多數(shù)新功能可以在直通模式下無修改地支GPU一樣的性能，功能兼容性好，技術(shù)簡單，運(yùn)維成本低，但是不支持熱遷移，不支GPU資源的分割。GPU分片虛擬化：此處的分片從兩個GPUCPU的GPUvGPU之間共享，1-10msGPU資源的劃分，GPU16GBGPU為例：一個物GPU帶有16GB的顯存，那么按照16vGPU來劃分，每個vGPU1GBvGPU獨(dú)享分配給它的顯存，不會與其它vGPU共享。分片虛擬化有一部分性能損失，但是更為靈活，可以將一塊物理GPU卡靈活的切分成多個vGPU，并且對熱遷移的支持比較友好。GPUSRIOV虛擬化：SRIOV的本質(zhì)是把一個PCI卡資源（PF）拆分成多個小份（VF，VFPCIendpointSRIOV虛擬化vGPUGPU可以切成幾個vGPU，而且一般不能再增加。實(shí)時云渲染場景需要根據(jù)場景選擇GPU虛擬化方案，主要從安全性，性能，vGPU數(shù)量上進(jìn)行綜合選擇。圖形API虛擬化：如OpenGL和DirectX虛擬化，在圖形API層進(jìn)行虛擬化。操作系統(tǒng)虛擬化：KVM、VMware、vSphere、VMwareWorkstation等。多進(jìn)程虛擬化：多進(jìn)程虛擬化是在單個操作系統(tǒng)內(nèi)部，通過進(jìn)程級的隔離來實(shí)現(xiàn)虛擬化。它可以在一臺服務(wù)器上同時運(yùn)行多個渲CPUGPU的資源利用率。相比傳統(tǒng)的物理資源分配方式，虛擬化技術(shù)具有以下優(yōu)勢：高資源利用率：虛擬化技術(shù)可以將物理資源虛擬化為多個邏輯資源，提高資源利用率和靈活性。高靈活性：虛擬化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)資源的隔離、共享、動態(tài)分配等功能，提高系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性。高安全性：虛擬化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)資源的隔離和安全性控制，防止不同用戶之間的資源沖突和安全漏洞。高可靠性：虛擬化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)資源的冗余和備份，提高系統(tǒng)的可靠性和容錯性。（六）異構(gòu)算力池化：實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源按需分配和靈活擴(kuò)展隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算任務(wù)越來越復(fù)雜，對計(jì)算資源的需求也越來越高。實(shí)時云渲染作為一項(xiàng)復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)，需要各種異構(gòu)的算力資源來滿足不同的需求。為了更好地利用這些資源，提高渲染效率，降低資源浪費(fèi)，異構(gòu)算力池化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。異構(gòu)算力池化技術(shù)是指將不同架構(gòu)、不同型號的算力資源（如CPU、GPU、NPU、DPU、FPGA等）整合到一個統(tǒng)一的資源池中，根據(jù)任務(wù)需求進(jìn)行動態(tài)分配和調(diào)度。這種技術(shù)可以充分利用不同算力資源的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)算力資源的按需分配和靈活擴(kuò)展，提高資源利用率和整體性能。異構(gòu)算力池化將充分發(fā)揮各資源的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)分配與靈活擴(kuò)展。不同的渲染任務(wù)對算力資源的需求差異較大，異構(gòu)算力池化技術(shù)可以根據(jù)任務(wù)需求選擇最適合的算力資源進(jìn)行計(jì)算，從CPU進(jìn)行通用計(jì)算，GPUFPGA進(jìn)行高度定制的計(jì)算。通過將這些異構(gòu)資源匯集到一個資源池中，可以實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)分配與協(xié)同，充分發(fā)揮各資源的優(yōu)勢。異構(gòu)算力池化將全面推動實(shí)時云渲染應(yīng)用降本增效。傳統(tǒng)的渲染方式會導(dǎo)致某些算力資源閑置，而異構(gòu)算力池化技術(shù)通過統(tǒng)一的調(diào)度方案可以將資源充分利用，實(shí)現(xiàn)資源的靈活調(diào)度使用，從而提高資源利用率與整體性能，降低單一渲染場景的資源成本。隨著新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，異構(gòu)算力池化技術(shù)將會不斷創(chuàng)新和優(yōu)化，為實(shí)時云渲染帶來更加高效、靈活和便捷的服務(wù)。AI算法與異構(gòu)算力池化技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)智能化、自適應(yīng)的渲染任務(wù)調(diào)度和資源管理，進(jìn)一步提高渲染效率和資源利用率。二是分布式計(jì)算技術(shù)與異構(gòu)算力池化技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、分布式的云渲染場景服務(wù)，滿足實(shí)時交互的需求。三是移動終端、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和異構(gòu)算力池化技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)隨時隨地、無處不在的渲染服務(wù)，滿足業(yè)務(wù)人員、管理人員以及終端用戶的使用需求。隨著可穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展以及元宇宙產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，云渲染服務(wù)將會更加注重移動性和便攜性。（七）實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸：全方位提升用戶使用體驗(yàn)實(shí)時云渲染技術(shù)中的實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，是指將云端渲染服務(wù)產(chǎn)生的渲染數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸?shù)接脩舻脑O(shè)備上，以便用戶可以實(shí)時查看渲染結(jié)果的技術(shù)。主要包括數(shù)據(jù)壓縮、傳輸協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、數(shù)據(jù)緩存和預(yù)加載、帶寬控制技術(shù)、安全技術(shù)等。數(shù)據(jù)壓縮：實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸需要將大量的數(shù)據(jù)快速傳輸?shù)接脩舳?，因此需要采取?shù)據(jù)壓縮技術(shù)來減少數(shù)據(jù)傳輸量。通常采用的壓縮算法包括基于視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的壓縮算法（H.264、H.265）和基于圖像壓縮的算法（JPEG、PNG）等，這些算法具有高效的壓縮性能和良好的圖像質(zhì)量，可以在保證傳輸速度的同時提供高質(zhì)量的渲染結(jié)果。傳輸協(xié)議：實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸需要采用高效的傳輸協(xié)議，在保證數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時性的同時，提供高速的傳輸速度。通常采用的傳輸協(xié)議、QUIC、等，這些協(xié)議具有低延遲、高速率和可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)，可以滿足實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸需要采用高速、低延遲的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，將云端計(jì)算資源和用戶設(shè)備之間的通信時延降到最低。通常采用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有分布式架構(gòu)、CDN加速等，這些架構(gòu)可以提高數(shù)據(jù)傳輸速度和穩(wěn)定性，減少數(shù)據(jù)傳輸時延。數(shù)據(jù)緩存和預(yù)加載：實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸需要采用緩存技術(shù)來提高數(shù)據(jù)傳輸效率和用戶體驗(yàn)。當(dāng)用戶需要重新查看渲染結(jié)果時，通過在用戶設(shè)備上緩存部分渲染數(shù)據(jù)或提前加載下一幀的數(shù)據(jù)，可以減少等待時間，實(shí)現(xiàn)更快速的渲染和顯示，提高查看效率和用戶體驗(yàn)。帶寬控制技術(shù)：實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸需要控制數(shù)據(jù)傳輸速度，避免實(shí)時音視頻流的傳輸占用過多網(wǎng)絡(luò)帶寬，造成帶寬搶占。根據(jù)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)帶寬情況，動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾屎唾|(zhì)量，以確保渲染結(jié)果能夠在不同網(wǎng)絡(luò)條件下快速和穩(wěn)定地傳輸。通常采用的帶寬控制技術(shù)有流量控制、速率限制等，通過控制數(shù)據(jù)傳輸速度，可以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。安全技術(shù)：實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸需要采用安全技術(shù)來保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。通常采用的安全技術(shù)有SSL加密、數(shù)字簽名等，可以保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸過程中的數(shù)據(jù)不被篡改或竊取。實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸是實(shí)現(xiàn)云渲染的關(guān)鍵技術(shù)之一。它通過快速、穩(wěn)定地傳遞用戶指令和云端渲染結(jié)果，保障反饋的及時準(zhǔn)確性，為用戶降低了設(shè)備要求、提供多設(shè)備兼容性，實(shí)現(xiàn)了高效的云渲染體驗(yàn)。同時，它還為遠(yuǎn)程渲染和靈活擴(kuò)展等方面提供了支持，推動了云渲染在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。（八）音視頻編解碼：保障高質(zhì)量音視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸音視頻編解碼技術(shù)是一種將音頻和視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和解壓縮的技術(shù)，旨在減小數(shù)據(jù)量以便在有限的帶寬和存儲容量條件下傳輸和存儲音視頻內(nèi)容，在多媒體通信、流媒體傳輸、視頻會議等領(lǐng)域起到了關(guān)鍵作用。音視頻編解碼技術(shù)在云渲染場景中扮演著重要角色，它能高效地壓縮渲染圖像和音頻信號，并通過網(wǎng)路傳輸至客戶端，進(jìn)行數(shù)據(jù)的解碼與展示。同時，還可利用GPU進(jìn)行編解碼實(shí)現(xiàn)高性能、高效率的數(shù)據(jù)處理，提供順暢的音視頻渲染體驗(yàn)。主要包括視頻編解碼技術(shù)、音頻編解碼技術(shù)。1、視頻編解碼技術(shù)編碼算法：視頻編碼技術(shù)利用壓縮算法對渲染圖像進(jìn)行壓縮，以減小數(shù)據(jù)量并提高傳輸效率。常見的視頻編碼算法包括H.264、H.265（HEVC、VP8、VP9、V1等，這些算法通過去除冗余信息、空間和時間相關(guān)性等方法來實(shí)現(xiàn)高效壓縮。VVC（VersatileCoding）作為一種新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，目前正在探索階段。VVC標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)是在保持高質(zhì)量視頻編碼的情況下，能夠降低碼率和延遲。與HEVC相比，VVC50%以上，同時還能提高視頻質(zhì)量和編碼效率。GPU加速編解碼：使用GPU進(jìn)行編解碼可以利用其并行計(jì)算能GPU的硬件加速和并行計(jì)算能力，CPU負(fù)擔(dān)，提升整體系統(tǒng)性能。碼率控制：在云渲染場景中，通過控制編碼器輸出的比特率來平衡視頻質(zhì)量和傳輸帶寬。常見的碼率控制方法包括恒定比特率（CBR、可變比特率（VBR、恒定質(zhì)量（CQP）等。分辨率和幀率動態(tài)調(diào)整1080P~8K、60~140FPS等分辨率和幀率的編碼。并能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬和設(shè)備性能動態(tài)調(diào)整視頻的分辨率和幀率以適應(yīng)不同的播放環(huán)境，動態(tài)調(diào)整可以通過分辨率縮放、自適應(yīng)碼率等技術(shù)實(shí)現(xiàn)。編碼輸入格式：云渲染需要支持多種編碼輸入格式，以滿足不同客戶和應(yīng)用的需求。常見的編碼輸入格式包括YUVRGB格式。YUV格式是視頻編碼中常見的原始像素格式之一，它將每個像素分為亮度（Y）和色度（U、V）分量。常見的YUV格式包括YUV420、YUV422、YUV444等。其中，YUV420是最常用的格式，它使用更低的帶寬來傳輸色度信息，適用于大多數(shù)視頻應(yīng)用。RGB格式是另一種常見的原始像素格式，它直接表示每個像素的紅、綠、藍(lán)三個顏色分量。常見的RGB格式包括RGB888、RGBA8888、ARGB8888等。RGB格式在一些特定的應(yīng)用場景中更為常用，例如GPU渲染輸出的圖像格式。圖像組大小控制（GroupofPicturesGOP）大小可以影響視頻編碼的壓縮效率、傳輸延遲和解碼質(zhì)量。較小的GOPGOP的數(shù)據(jù)量，但也會增加傳輸延遲，因?yàn)榻獯a器需要等待關(guān)鍵幀來恢復(fù)視頻序列。較大的GOP可以減小傳輸延遲，但可能會降低壓縮效率和解碼質(zhì)量，因?yàn)榉顷P(guān)鍵幀的壓縮依賴于之前的關(guān)鍵幀。編碼器模式：快速模式、標(biāo)準(zhǔn)模式和高質(zhì)量模式在云渲染中用于平衡編碼速度和視頻質(zhì)量。選擇適當(dāng)?shù)木幋a器模式取決于應(yīng)用或服務(wù)的具體需求，需要權(quán)衡實(shí)時性、高效編碼和高視覺保真度之間的需求?？焖倌Ｊ街荚谧非筝^快的編碼速度，適用于對實(shí)時性要求較高的場景。在快速模式下，編碼器會采用一些快速算法和設(shè)置，以減少編碼時間，但可能會犧牲一定的視頻質(zhì)量。標(biāo)準(zhǔn)模式是編碼器的默認(rèn)設(shè)置，提供了平衡編碼速度和視頻質(zhì)量的選擇。在標(biāo)準(zhǔn)模式下，編碼器會根據(jù)一般需求采用合理的算法和參數(shù)配置，以在編碼速度和視頻質(zhì)量之間取得平衡。高質(zhì)量模式注重優(yōu)化視頻質(zhì)量，愿意犧牲編碼速度和效率來獲得更好的視覺效果。在高質(zhì)量模式下，編碼器會采用更復(fù)雜的算法和更精細(xì)的參數(shù)配置，以提高視頻的視覺質(zhì)量，但可能會增加編碼時間。隨著人工智能的快速發(fā)展以及與各產(chǎn)業(yè)的深度融合，在傳統(tǒng)的混合編碼框架下，AI深度學(xué)習(xí)技術(shù)被逐漸應(yīng)用于編解碼中，能夠更好地提升編碼效率和質(zhì)量。主要包括以下幾個方向：基于機(jī)器學(xué)習(xí)的預(yù)測編碼：預(yù)測編碼是一種常用的視頻編碼技術(shù)，它通過利用視頻幀間的相關(guān)性來進(jìn)行壓縮?；跈C(jī)器學(xué)習(xí)的預(yù)測編碼可以利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等機(jī)器學(xué)習(xí)模型來預(yù)測視頻幀間的相關(guān)性，從而提高編碼效率和質(zhì)量?；谏疃葘W(xué)習(xí)的視頻超分辨率：視頻超分辨率是一種通過增加視頻的空間分辨率來提高視頻質(zhì)量的技術(shù)?；谏疃葘W(xué)習(xí)的視頻超分辨率可以通過訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的視頻超分辨率，從而提高視頻編碼的質(zhì)量和效率?；谏疃葘W(xué)習(xí)的視頻降噪：視頻降噪是一種通過去除視頻中的噪聲來提高視頻質(zhì)量的技術(shù)?；谏疃葘W(xué)習(xí)的視頻降噪可以通過訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的視頻降噪，從而提高視頻編碼的質(zhì)量和效率。基于深度學(xué)習(xí)的視頻修復(fù)：視頻修復(fù)是一種通過修復(fù)視頻中的損壞和缺失來提高視頻質(zhì)量的技術(shù)。基于深度學(xué)習(xí)的視頻修復(fù)可以通過訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的視頻修復(fù)，從而提高視頻編碼的質(zhì)量和效率。2、音頻編解碼技術(shù)編碼算法：音頻編碼技術(shù)使用壓縮算法將音頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并減小數(shù)據(jù)量以提高傳輸效率。常見的音頻編碼算法包括PCM（脈沖編碼調(diào)制、MP3（MPEG-1AudioLayer、AAC（AdvancedAudioCoding）等。采樣率和量化位數(shù)：在云渲染場景中，音頻編碼需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)條件和帶寬限制，動態(tài)調(diào)整采樣率和量化位數(shù)，以平衡音頻質(zhì)量和44.1kHz、48kHz等。常見的量化位數(shù)有8位、16位、24位等。聲道數(shù)：在云渲染中，根據(jù)場景的需求和音頻效果的要求，需要選擇合適的聲道數(shù)。對于需要呈現(xiàn)逼真環(huán)境的場景，使用多聲道可以提供更具沉浸感的音頻效果。對于一些簡單的場景或低延遲的應(yīng)用，可能只需要使用單聲道或立體聲即可滿足要求。常見的聲道數(shù)包括單聲道（Mono、立體聲（Stereo）等。熵編碼：音頻編碼技術(shù)使用熵編碼算法（如霍夫曼編碼、算術(shù)編碼）對量化后的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步壓縮，以減少冗余信息。音頻預(yù)處理：在編碼前對音頻信號進(jìn)行預(yù)處理，如降噪、混響抑制、均衡器調(diào)節(jié)等，以提高編碼后音頻的質(zhì)量和環(huán)境適應(yīng)性。動態(tài)質(zhì)量調(diào)整：音頻編碼技術(shù)可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況和設(shè)備性能實(shí)時調(diào)整編碼參數(shù)，以平衡音頻質(zhì)量和傳輸效率，提供最佳的音頻體驗(yàn)。音頻混音：將多個音頻源混合成單個音頻流的技術(shù)，常用于多音軌或多人協(xié)同場景。音頻混音可以實(shí)現(xiàn)不同音頻源之間的平衡、混合和定位，以創(chuàng)建更豐富的音頻體驗(yàn)。音視頻編解碼是保證實(shí)時云渲染正常運(yùn)行的關(guān)鍵，由于實(shí)時云渲染場景的特殊性，因此對音視頻編解碼技術(shù)在實(shí)時性、傳輸效率、跨平臺兼容性、多媒體格式支持、多路流處理等方面提出了更高的要求。實(shí)時性要求：實(shí)時云渲染要求渲染結(jié)果能夠在用戶終端設(shè)備上實(shí)時顯示，以達(dá)到交互性和即時性的要求，部分云渲染任務(wù)規(guī)模較大，但仍需要穩(wěn)定地、實(shí)時地進(jìn)行音視頻數(shù)據(jù)的處理，因此對編碼器性能提出了更高的要求。傳輸效率：云渲染需要對音視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的壓縮和傳輸，以減小數(shù)據(jù)量并降低網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膸捯?。同時，還需要保證在壓縮過程中盡量減少對音視頻質(zhì)量的影響，以提供高質(zhì)量的音視頻渲染?？缙脚_兼容性：云渲染應(yīng)用場景可能會面向不同的終端設(shè)備，因此音視頻編解碼需要具備跨平臺兼容性，能夠在不同設(shè)備上進(jìn)行編解碼操作，并確保兼容性和可靠性。多媒體格式支持：云渲染中涉及到多種多媒體格式，包括不同的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)、音頻編碼格式等。編解碼器需要支持廣泛的多媒體格式，以滿足不同場景和客戶需求。多路流處理：在云渲染中，可能需要同時處理多個音視頻流，如多個渲染任務(wù)的音視頻數(shù)據(jù)。編解碼器需要具備多路流處理的能力，能夠同時解碼和編碼多個音視頻流，并保持良好的性能和質(zhì)量。（九）分布式渲染：助力渲染效果量質(zhì)齊升分布式渲染技術(shù)是一種利用多臺計(jì)算機(jī)（或多個計(jì)算節(jié)點(diǎn)）分布式協(xié)同渲染單幀圖像的網(wǎng)絡(luò)渲染技術(shù)，可提供影視級的真實(shí)感效果、更逼真的光照及粒子特效。通過將任務(wù)分配給不同的節(jié)點(diǎn)，分布式渲染可以提高渲染速度和效率，同時還可以減輕單個節(jié)點(diǎn)的壓力。分布式渲染服務(wù)通常提供管理工具和API，以便用戶可以輕松地管理和監(jiān)控他們的工作負(fù)載。在部分渲染場景中，需要同時聯(lián)合聲音技術(shù)更準(zhǔn)確地還原空間聲場，以與場景深度融合，因此需要更強(qiáng)的計(jì)算資源支持，傳統(tǒng)單節(jié)點(diǎn)機(jī)器難以在效果與性能上取得平衡，此時需引入分布式實(shí)時渲染協(xié)同解決。分布式渲染主要采用并行圖形架構(gòu)，主要渲染方式如下，詳見1。

表1不同分布式渲染對比表渲染類型渲染方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)Sort-first對屏幕進(jìn)行網(wǎng)格式劃分，使其對應(yīng)區(qū)域的待渲染物體由該區(qū)域的渲染節(jié)點(diǎn)進(jìn)行完整渲染（包括幾何處理和光柵化等，渲染節(jié)點(diǎn)完成子圖像渲染結(jié)果后發(fā)送到Merge節(jié)點(diǎn)進(jìn)行圖像拼接，形成最終圖像?？伤綌U(kuò)展渲染節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)更大場景與更高清的圖像渲染需求。區(qū)塊劃分較為單一，容易導(dǎo)衡，實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜，同時可能出現(xiàn)時延不一致導(dǎo)致的等待現(xiàn)象。Sort-middle幾何元素重新分配發(fā)生在幾何變換與光柵化間進(jìn)行。每個幾何處理單元會被分配接近相同數(shù)量的幾何數(shù)據(jù)處理，處理完后的幾何則是被幾何坐標(biāo)變換后的幾何數(shù)據(jù)。這些幾何數(shù)據(jù)會被排序進(jìn)Tiles，Tiles是一個個組成整個屏幕且互不重疊的方塊。Tile內(nèi)的數(shù)據(jù)會被傳遞給光柵單元和像素處理單元的共用，在其緩沖中，光柵單元和像素處理單元可以對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行極快的讀寫從而提升了效率。幾何數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)間傳輸開銷較大，不太適合分布式集群理。同時對于圖形分布在多個情況，需要多次繪制，增加了總渲染時間。Sort-last將場景中的不同對象發(fā)可對圖像進(jìn)行負(fù)網(wǎng)絡(luò)通信較為實(shí)時云渲染技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告（2023實(shí)時云渲染技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告（2023年）PAGEPAGE36送到不同的渲染節(jié)點(diǎn)，載均衡分配，避復(fù)雜，需要傳每個節(jié)點(diǎn)渲染一個或多免單個節(jié)點(diǎn)渲染輸大量圖像與個具備深度的圖像，最任務(wù)過重。深度數(shù)據(jù)做后后將所有渲染結(jié)果匯總到中心節(jié)點(diǎn)，根據(jù)z-buffer進(jìn)行合并。續(xù)處理；透明度難以處理。來源：公開資料整理實(shí)時分布式云渲染相對于普通實(shí)時云渲染，具有以下優(yōu)勢：一是分布式云渲染可以使3D渲染脫離算力的限制，可以滿足超大規(guī)模場景、超擬真模擬、超逼真實(shí)時渲染效果的算力要求。二是能針對超大場景實(shí)現(xiàn)實(shí)時細(xì)分算法，無需提前處理，可將網(wǎng)格細(xì)節(jié)最高提升上千倍，實(shí)時呈現(xiàn)影視級的視覺表達(dá)。三是能實(shí)現(xiàn)實(shí)時物理解算與流體仿真，基于物理碰撞實(shí)現(xiàn)剛體與流體的實(shí)時交互，仿真與GPU上執(zhí)行，最高實(shí)現(xiàn)百萬級粒子實(shí)時解算。分布式渲染將呈現(xiàn)云原生部署、渲算分離、端云協(xié)同的發(fā)展趨勢。一是彈性伸縮，將傳統(tǒng)單體渲染架構(gòu)升級為基于微服務(wù)的云原生渲染架構(gòu)，充分考慮網(wǎng)絡(luò)延時、故障容錯，資源冗余等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)可快速伸縮、快速部署、水平分解的面向不同場景的方案。二是渲染計(jì)算分離，將場景渲染中的圖形渲染部分和引擎計(jì)算部分工作負(fù)荷分離，發(fā)揮算網(wǎng)異構(gòu)資源充足的特點(diǎn)，將不同類型任務(wù)交由不同節(jié)點(diǎn)分別完成，最終匯總統(tǒng)一合并處理。三是端云協(xié)同，對渲染任務(wù)進(jìn)行解耦設(shè)計(jì)，使渲染任務(wù)可以在云邊端實(shí)現(xiàn)靈活切換和調(diào)度，有效利用終端閑置的硬件資源，復(fù)用運(yùn)算結(jié)果降低重復(fù)計(jì)算，突破實(shí)時云渲染技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告（2023實(shí)時云渲染技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告（2023年）PAGEPAGE37傳統(tǒng)云渲染終端只做視頻播放與交互的限制。四、產(chǎn)業(yè)生態(tài)及市場前景（一）產(chǎn)業(yè)形態(tài)逐步明晰，鏈條合作協(xié)同升級來源：中國信息通信研究院圖6實(shí)時云渲染產(chǎn)業(yè)全景架構(gòu)圖（2023）實(shí)時云渲染產(chǎn)業(yè)鏈條較長，主要分為底層能力、基礎(chǔ)設(shè)施、平臺服務(wù)、技術(shù)工具、行業(yè)應(yīng)用及生態(tài)服務(wù)。底層能力方面，主要包ARM服務(wù)器、X86服務(wù)器、SoC陣列服務(wù)器等為主的基礎(chǔ)硬件以及數(shù)據(jù)存儲、通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。多元化硬件架構(gòu)間的性能指標(biāo)差異決定著其不同的優(yōu)勢和適用場景。例如，ARM服務(wù)器具有低功耗、高集成、高性價(jià)比等特點(diǎn)，適于移動端的云渲染；X86服務(wù)器具有高性能、高兼容性等特點(diǎn)，適于PCVR/AR等高畫質(zhì)需求云渲染；SoC陣列服務(wù)器的高并行、低延遲、算力異構(gòu)等特點(diǎn)，使其能夠滿足多樣化計(jì)算場景需求。而高速、高可靠、高容量的數(shù)據(jù)存儲空間，高帶寬、低延遲、低抖動的通信網(wǎng)絡(luò)連接則決定了實(shí)時云渲染的數(shù)據(jù)安全、傳輸速度和用戶體驗(yàn)?；A(chǔ)設(shè)施服務(wù)方面，指云渲染IaaS算力設(shè)施服務(wù)，為用戶提供計(jì)算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施資源，并能根據(jù)用戶需求實(shí)現(xiàn)彈性部署。當(dāng)前IaaS算力設(shè)施服務(wù)提供商主要包括亞馬遜、阿里云、騰訊云、海馬云、火山引擎、啟朔科技、云天暢想、瑞云科技等。隨著云計(jì)算的加速演進(jìn)以及應(yīng)用場景的多變，算力服務(wù)的發(fā)展也逐漸呈現(xiàn)出多技術(shù)融合、多架構(gòu)共存、多領(lǐng)域協(xié)同、多元化發(fā)展的生態(tài)特征，算力服務(wù)商相繼推出全新的算力范式。平臺服務(wù)方面，指云渲染PaaS平臺服務(wù)，建立在云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施之上，為用戶提供高效、安全、可靠、低成本的云渲染服務(wù)解決方案，助力客戶快速搭建符合需求的應(yīng)用及服務(wù)。主要包括提供渲染資源的分配、調(diào)度、監(jiān)控、優(yōu)化等功能的云渲染管理平臺，提供云渲染的開發(fā)環(huán)境、開發(fā)工具、開發(fā)框架等功能，實(shí)現(xiàn)需求快速開發(fā)的云渲染開發(fā)平臺等。當(dāng)前PaaS平臺服務(wù)商主要包括阿里元境、蔚領(lǐng)時代、海馬云、火山引擎、移動云、達(dá)龍?jiān)?、云天暢想等。技術(shù)工具方面，主要包括渲染引擎、3D建模平臺、數(shù)字人系統(tǒng)、AI工具及內(nèi)容創(chuàng)作平臺。內(nèi)容生產(chǎn)方式的變革重塑了創(chuàng)作信息處理、加工、結(jié)構(gòu)化的全過程，改變了云渲染應(yīng)用內(nèi)容的品質(zhì)及表現(xiàn)形式。同時，人工智能算法與渲染技術(shù)的深度融合提升了不同場景任務(wù)的渲染效率和渲染質(zhì)量。多樣化技術(shù)工具的應(yīng)用將突破傳統(tǒng)建模技術(shù)的單一性桎梏，在虛擬世界建構(gòu)中碰撞出令人嘆為觀止的化學(xué)反應(yīng)，真正使想象力如臂使指。行業(yè)應(yīng)用方面，實(shí)時云渲染作為以云計(jì)算“即時便捷性”等方面的優(yōu)勢，全面賦能于文旅、辦公、娛樂、影響等生活消費(fèi)領(lǐng)域，教育、醫(yī)療、交通、政務(wù)等公共服務(wù)領(lǐng)域，汽車、物流等生產(chǎn)制造領(lǐng)域以及元宇宙、數(shù)字孿生、AIGC等前沿應(yīng)用領(lǐng)域。實(shí)時云渲染較長的產(chǎn)業(yè)鏈條與交織融合的創(chuàng)新體系驅(qū)動廠商由供需合作向生態(tài)協(xié)同升級，主要表現(xiàn)為發(fā)展戰(zhàn)略、資源整合及能力實(shí)現(xiàn)的協(xié)同。（二）產(chǎn)業(yè)市場初見規(guī)模，應(yīng)用領(lǐng)域多向開拓圖7全球?qū)崟r云渲染產(chǎn)業(yè)規(guī)模及增長預(yù)測

來源：公開資料整理產(chǎn)業(yè)市場初見規(guī)模，呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢。根據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析，2023年，全球?qū)崟r云渲染產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到106億美元，市場規(guī)模達(dá)行業(yè)預(yù)期。隨著元宇宙、AIGC等前沿應(yīng)用的牽引推動以及用戶消費(fèi)需求的進(jìn)一步升級，2025年全球?qū)崟r云渲染規(guī)模有望突破200億美元，實(shí)現(xiàn)41.1%的快速增長。從總體發(fā)展階段判斷，當(dāng)前實(shí)時云渲染產(chǎn)業(yè)處于重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。賦能作用深入發(fā)揮，應(yīng)用領(lǐng)域多向開拓。實(shí)時云渲染作為以云計(jì)算為基礎(chǔ)的新型渲染方式，能夠?yàn)橛脩魩砣碌慕换ンw驗(yàn)、視覺體驗(yàn)、沉浸體驗(yàn)，廣泛賦能于娛樂、影視、文旅、建筑、社交、辦公等日常領(lǐng)域及元宇宙、數(shù)字孿生、AIGC等前沿領(lǐng)域。實(shí)時云渲染技術(shù)在娛樂領(lǐng)域主要應(yīng)用于云游戲、VR/AR、動漫等行業(yè)，為用戶提供高品質(zhì)、高交互性、高沉浸感的娛樂體驗(yàn)，其中云游戲是目前實(shí)時云渲染技術(shù)在數(shù)字娛樂領(lǐng)域應(yīng)用中市場份額占比最大的場景。隨著分布式渲染、多視角協(xié)同渲染、容器化技術(shù)等能力的提升，將催生更多云原生游戲的出現(xiàn)，優(yōu)質(zhì)的云原生內(nèi)容將助力云游戲?qū)崿F(xiàn)爆發(fā)性增長，進(jìn)而推動實(shí)時云渲染產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大。實(shí)時云渲染技術(shù)在文旅領(lǐng)域主要應(yīng)用于博物館、景區(qū)、會展、虛擬活動等行業(yè)，通過數(shù)實(shí)深度融合，對文旅行業(yè)的用戶體驗(yàn)、產(chǎn)業(yè)關(guān)系、文化價(jià)值、消費(fèi)形式等進(jìn)行多維度升級創(chuàng)新，為用戶提供能在線上體驗(yàn)的高清還原的文化和旅游資源。隨著文化產(chǎn)業(yè)數(shù)字化戰(zhàn)略的實(shí)施落地及地方文旅資源與現(xiàn)代科技的緊密、快速、持續(xù)融合，實(shí)時云渲染技術(shù)將會更廣泛的賦能文旅產(chǎn)業(yè)，數(shù)字文旅的快速發(fā)展將對實(shí)時云渲染核心技術(shù)提出更高的要求，進(jìn)而推動整個產(chǎn)業(yè)規(guī)模的提升。前沿應(yīng)用相繼落地，推動全球?qū)崟r云渲染朝著泛在化、智能化、多元化的方向發(fā)展。隨著云計(jì)算、人工智能等技術(shù)的不斷創(chuàng)新，實(shí)時云渲染市場正逐步成為新興產(chǎn)業(yè)的新熱點(diǎn)。元宇宙、數(shù)字孿生、AIGC等前沿應(yīng)用受到全球政府及產(chǎn)業(yè)的高度關(guān)注，前沿應(yīng)用作為新技術(shù)落地的典型模式，將為實(shí)時云渲染市場發(fā)展提供強(qiáng)大的驅(qū)動力，推動實(shí)時云渲染技術(shù)的創(chuàng)新升級及產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。（三）綜合能力象限評估，多家主體嶄露頭角為全面梳理我國實(shí)時云渲染產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場發(fā)展?jié)摿?，編制組充分結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)和關(guān)鍵影響因素，依據(jù)象限評估指標(biāo)體系，從技術(shù)影響力、市場影響力兩大維度對實(shí)時云渲染相關(guān)企業(yè)進(jìn)1、象限構(gòu)建原則實(shí)時云渲染領(lǐng)導(dǎo)力象限旨在對實(shí)時云渲染領(lǐng)域的企業(yè)進(jìn)行研究評估，為保證研究內(nèi)容獨(dú)立、客觀，依據(jù)技術(shù)測試、問卷調(diào)研、企業(yè)調(diào)研、專家評審等方式，融合多維視角，輸出分析成果。象限基于橫坐標(biāo)軸的市場維度和縱坐標(biāo)軸的技術(shù)維度來分別選取指標(biāo)構(gòu)建，指標(biāo)選擇時遵循科學(xué)性、代表性、獨(dú)立性的原則，結(jié)合行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)和重點(diǎn)影響因素，并綜合考慮到相關(guān)數(shù)據(jù)的可獲取性和可比較性。象限圖反映了企業(yè)的技術(shù)影響力和市場影響力，并劃分為：卓越引領(lǐng)者、領(lǐng)域開拓者、創(chuàng)新潛力者。卓越引領(lǐng)者代表引領(lǐng)實(shí)時云渲染技術(shù)的發(fā)展，對市場發(fā)展有著積極的推動作用。領(lǐng)域開拓者代表面對市場挑戰(zhàn)靈活應(yīng)對，通過不斷拓展業(yè)務(wù)范圍爭當(dāng)行業(yè)先驅(qū)者，正在逐步積累技術(shù)實(shí)力。創(chuàng)新潛力者代表積極尋求技術(shù)的突破，持續(xù)提升產(chǎn)品和服務(wù)的競爭力，謹(jǐn)慎應(yīng)對市場挑戰(zhàn)，正積極尋求市場突破。2、象限評估范圍入選實(shí)時云渲染領(lǐng)導(dǎo)力象限的企業(yè)更專注于實(shí)時云渲染垂直細(xì)分市場，在此領(lǐng)域均表現(xiàn)優(yōu)異，并通過為行業(yè)持續(xù)輸出價(jià)值而占據(jù)了一席之地。象限的評估范圍主要圍繞實(shí)時云渲染基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)提供商（IaaS、平臺服務(wù)提供商（PaaS、行業(yè)應(yīng)用提供商展開。企業(yè)根據(jù)自身業(yè)務(wù)定位實(shí)際情況選擇一個或多個層級進(jìn)行評選，為保證評估的公平、公正，同類型企業(yè)在同一層進(jìn)行評估。3、象限評估指標(biāo)體系在建立評估指標(biāo)體系前，編制組對我國實(shí)時云渲染行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了全面梳理，廣泛征求了專家意見，結(jié)合行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)和重點(diǎn)因素，從市場能力和技術(shù)能力兩大維度搭建出評估指標(biāo)體系。技術(shù)影響力主要包括創(chuàng)新水平、研發(fā)能力、綜合性能等三項(xiàng)二級指標(biāo)，市場影響力主要包括市場綜合能力、行業(yè)覆蓋能力、行業(yè)榮譽(yù)等三項(xiàng)二級指標(biāo)，按照科學(xué)的研究與分析方法，對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重確定、賦值和計(jì)算打分階段，最終根據(jù)得分表現(xiàn)將其劃分到象限中。評估指標(biāo)體系維度均為實(shí)時云渲染領(lǐng)域。表2實(shí)時云渲染領(lǐng)導(dǎo)力象限評估指標(biāo)體系一級指標(biāo)二級指標(biāo)三級指標(biāo)技術(shù)影響力創(chuàng)新水平知識產(chǎn)權(quán)、技術(shù)專利數(shù)量研發(fā)能力研發(fā)投入綜合性能產(chǎn)品性能、兼容性、易用性市場影響力市場綜合能力用戶規(guī)模、市場營收行業(yè)覆蓋能力各行業(yè)覆蓋情況、典型案例行業(yè)榮譽(yù)行業(yè)榮譽(yù)、獎項(xiàng)來源：中國信息通信研究院4、象限評估結(jié)果及分析入選實(shí)時云渲染領(lǐng)導(dǎo)力象限（IaaS層）的共有7家企業(yè)，處于領(lǐng)導(dǎo)力象限的企業(yè)在實(shí)時云渲染賽道發(fā)展強(qiáng)勁，云渲染領(lǐng)域的技術(shù)迭代速度很快，這些企業(yè)持續(xù)重視前沿技術(shù)的創(chuàng)新，在行業(yè)中有很明確的定位，占據(jù)了實(shí)時云渲染細(xì)分市場的主導(dǎo)地位，除傳統(tǒng)云游戲之外，他們通過部署大量的計(jì)算節(jié)點(diǎn)服務(wù)眾多不同行業(yè)，積累了大量的客戶資源。在激烈的市場環(huán)境中，他們也具備靈活的策略，建立與其他技術(shù)提供商、行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者和研究機(jī)構(gòu)的合作伙伴關(guān)系，共同推動技術(shù)和市場的發(fā)展。來源：中國信息通信研究院圖8實(shí)時云渲染領(lǐng)導(dǎo)力象限圖（IaaS層）入選實(shí)時云渲染領(lǐng)導(dǎo)力象限（PaaS層）9家企業(yè)，隨著實(shí)時云渲染行業(yè)技術(shù)、體驗(yàn)效果、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等方面也越來越成熟，處于領(lǐng)導(dǎo)力象限的企業(yè)都開始探索新的交互模式和應(yīng)用場景。從技術(shù)角度看，他們在技術(shù)研發(fā)層面投入大量精力，組建了龐大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，并積極參與相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，積累了豐富的專利成果，面向不同客戶提供針對性解決方案。在PaaS平臺這個賽道上雖然競爭激烈，但也代表實(shí)時云渲染行業(yè)的繁榮發(fā)展。這些企業(yè)的不斷耕耘，給行業(yè)提供豐富的經(jīng)驗(yàn)參考，為行業(yè)進(jìn)步夯實(shí)了基礎(chǔ)。來源：中國信息通信研究院圖9實(shí)時云渲染領(lǐng)導(dǎo)力象限圖（PaaS層）實(shí)時云渲染領(lǐng)導(dǎo)力象限（應(yīng)用層）9家企業(yè)，處于領(lǐng)導(dǎo)力象限的各家企業(yè)憑借先進(jìn)的技術(shù)實(shí)力和對市場需求的敏銳洞察，成功打造了一系列在實(shí)時云渲染應(yīng)用領(lǐng)域值得借鑒的產(chǎn)品和服務(wù)，展現(xiàn)出了很好地前瞻性和創(chuàng)新力。在教育、工業(yè)、醫(yī)療、文旅、金融、游戲、影視等行業(yè)的深耕為產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了正向的效果?，F(xiàn)階段，實(shí)時云渲染的應(yīng)用產(chǎn)品不斷向著元宇宙形態(tài)靠攏，象限中的企業(yè)傾向于轉(zhuǎn)向云原生的內(nèi)容開發(fā)平臺及工具的打造，另外AIGC技術(shù)的發(fā)展將進(jìn)一步推動實(shí)時云渲染技術(shù)在不同行業(yè)領(lǐng)域的普及。因此，未來將有更多的企業(yè)進(jìn)入到這個賽道中，為實(shí)時云渲染行業(yè)注入活力。來源：中國信息通信研究院圖10實(shí)時云渲染領(lǐng)導(dǎo)力象限圖（應(yīng)用層）五、發(fā)展趨勢（一）云渲染服務(wù)從謀求單點(diǎn)技術(shù)的“極致”，向多元化、專業(yè)化、場景化綜合生態(tài)發(fā)展XR應(yīng)用的崛起與應(yīng)用需要實(shí)時渲染大量復(fù)雜場景和物體的能力，數(shù)字人、元宇宙等前沿應(yīng)用的推廣，需要渲染程序提供更高質(zhì)量的交互體驗(yàn)，AIGC逐漸從技術(shù)探索到工程化應(yīng)用落地，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步推動實(shí)時云渲染快速適應(yīng)市場和復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。隨著科技的快速進(jìn)步以及應(yīng)用場景的不斷拓展，實(shí)時云渲染服務(wù)逐漸呈現(xiàn)多元化、專業(yè)化的發(fā)展趨勢。云渲染服務(wù)將根據(jù)不同用戶的應(yīng)用場景、顯示設(shè)備和互動方式等提供高度定制化的解決方案，渲染算法CPU渲染GPUGPU協(xié)同渲染等，渲染服務(wù)已經(jīng)具備了更高的效率和更廣泛的應(yīng)用場景。同時，自適應(yīng)渲染服務(wù)的出現(xiàn)也為用戶提供了更加智能化和個性化的解決方案。多樣化的渲染服務(wù)不僅提高了工作效率和質(zhì)量，還為不同領(lǐng)域的用戶提供了更多的選擇和靈活性。GPU云渲染：GPU云渲染是一種在云端使用高性能圖形處理器GPU進(jìn)行渲染的服務(wù)。這種服務(wù)通常用于大規(guī)模的視覺效果、動畫和虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目，因?yàn)樗梢燥@著提高渲染速度和效率。GPU云渲染服務(wù)提供商通常提供各種配置的計(jì)算資源，用戶可以根據(jù)自己的需求選擇合適的實(shí)例。此外，許多服務(wù)還提供了APISDK，以便GPU加速渲染功能。邊緣計(jì)算渲染：邊緣計(jì)算渲染是一種將渲染任務(wù)分配給靠近數(shù)據(jù)源的邊緣設(shè)備進(jìn)行處理的服務(wù)。這種方法旨在減少網(wǎng)絡(luò)延遲和帶寬需求，從而提高實(shí)時渲染的性能。例如，在虛擬現(xiàn)實(shí)或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，邊緣計(jì)算可以將渲染任務(wù)分配給附近的移動設(shè)備或傳感器，以實(shí)現(xiàn)更低的延遲和更高的響應(yīng)速度。自適應(yīng)渲染：自適應(yīng)渲染服務(wù)通常使用機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)來實(shí)現(xiàn)自動化決策。這些技術(shù)可以分析大量的數(shù)據(jù)和圖像樣本，學(xué)習(xí)如何識別和優(yōu)化不同的渲染參數(shù)和設(shè)置。通過這種方式，自適應(yīng)渲染服務(wù)可以為客戶提供更高效、更準(zhǔn)確的渲染解決方案。多GPU協(xié)同渲染：多GPU協(xié)同渲染是指通過調(diào)度多GPU資源來協(xié)同進(jìn)行渲染的渲染技術(shù)，多個圖形處理器（GPU）共同參與一個或多個渲染任務(wù)，其中多個GPU之間使用高帶寬的有線/無線局域網(wǎng)連接，主控程序在向子GPU下發(fā)和收集子繪制任務(wù)時能滿足低GPU協(xié)同渲染能GPU的算力進(jìn)行疊加，從而提高渲染效率，提升渲染質(zhì)量，可面向游戲、VR、AR等行業(yè)，數(shù)字孿生、智慧城市等場景提供渲染服務(wù)，并使元宇宙下的虛擬世界在商業(yè)化上成為可能。GPU協(xié)同渲染通常分為硬件實(shí)現(xiàn)和軟件實(shí)現(xiàn)。硬件實(shí)現(xiàn)方案AMDCrossFireNVIDIA公司NVLinkGPU連接在一起并通過特定配置和優(yōu)化，來作為一個共同的計(jì)算單元處理渲染任務(wù)。這種情況下常用的渲染方式有（1）i+1GPU1渲染，第i+2幀交給GPU2渲染，…（2）分幀渲染：將單一GPU來渲染?；谲浖膶?shí)現(xiàn)需要實(shí)現(xiàn)額外的線程管理和任務(wù)調(diào)度機(jī)制，顯式地拆解渲染任務(wù)為多個子任GPU上，獨(dú)立地進(jìn)行渲染，并由主線程進(jìn)行渲染結(jié)果的合并。一些渲染應(yīng)用程序接口（12GPU渲染的支持，可以在更底GPU，并分配對應(yīng)的渲染任務(wù)。蔚領(lǐng)時代積極探索XR內(nèi)容生產(chǎn)方式，以云游戲行業(yè)以及云渲染行業(yè)的深度積累作為基礎(chǔ)，攻關(guān)“多GPU協(xié)同渲染”核心技術(shù)，融合影視與游戲的工業(yè)化生產(chǎn)管線，打造適合未來的實(shí)時互動作品，GPU8K畫面、120Hz刷新率、杜比環(huán)繞音的視聽效果。在故事情節(jié)展現(xiàn)上無論是最后的“燈塔號”并通過推流將畫面實(shí)時傳送到用戶的任何顯示設(shè)備上，將《春草傳》最高品質(zhì)的一面展現(xiàn)出來。（二）元宇宙、數(shù)字孿生、AIGC等前沿應(yīng)用為實(shí)時云渲染產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)大驅(qū)動力元宇宙作為實(shí)時云渲染的典型應(yīng)用場景，以新一代信息技術(shù)集合為基礎(chǔ)，以構(gòu)建虛擬世界為核心，以“共創(chuàng)、共享、共治”為主要特征，是數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合的高級形態(tài)，有望通過虛實(shí)互促引領(lǐng)下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，加速制造業(yè)高端化、智能化、綠色化升級，支撐建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系。當(dāng)前元宇宙的發(fā)展熱點(diǎn)主要聚焦于數(shù)字生活及工業(yè)場景。在數(shù)字生活領(lǐng)域，多家公司推出消費(fèi)級VR頭顯設(shè)備、AR頭顯設(shè)備、AR眼鏡等，將市場下沉至大眾用戶，進(jìn)一步滿足數(shù)智文旅沉浸式體驗(yàn)空間、元宇宙游戲、文旅元宇宙等強(qiáng)沉浸場景中用戶對交互體驗(yàn)的需求。元宇宙在工業(yè)場景中的應(yīng)用主要以解決問題、實(shí)現(xiàn)資源的更高效配置為目標(biāo)導(dǎo)向，是新型工業(yè)化建設(shè)的重要發(fā)力點(diǎn)之一。當(dāng)前多地推出工業(yè)元宇宙發(fā)展規(guī)劃，加快打造工業(yè)數(shù)字孿生生態(tài)，培育“工業(yè)元宇宙+++園區(qū)”等多場景應(yīng)用，不斷探索工業(yè)元宇宙創(chuàng)新應(yīng)用的新模式。發(fā)展虛實(shí)融合互促的工業(yè)元宇宙，將進(jìn)一步加速三維交互的工業(yè)元宇宙體系的構(gòu)建，加速制造業(yè)的智能化、數(shù)字化升級轉(zhuǎn)型。元宇宙在沉浸交互的生活消費(fèi)場景、虛實(shí)融合的公共服務(wù)場景、支撐智慧安全的應(yīng)急保障場景及三維交互的工業(yè)場景等多種領(lǐng)域的應(yīng)用推廣，將進(jìn)一步推動實(shí)時云渲染產(chǎn)業(yè)規(guī)模的增長擴(kuò)大，實(shí)時云渲染相關(guān)技術(shù)的突破也將進(jìn)一步加速元宇宙在不同領(lǐng)域的應(yīng)用推廣。數(shù)字孿生作為一種將現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界連接的技術(shù)，通過創(chuàng)建物理實(shí)體的虛擬副本，為實(shí)時云渲染市場的發(fā)展提供了新的機(jī)遇和動力。數(shù)字孿生技術(shù)在各行各業(yè)（如制造業(yè)、建筑業(yè)）的廣泛應(yīng)用將為實(shí)時云渲染市場帶來更多跨行業(yè)合作的機(jī)會。ChatGPT的爆火，AI再次受到全球的重點(diǎn)關(guān)注。從底層的大模型到上層的各種“AI+”應(yīng)用，AIGC已成為行業(yè)升級的新風(fēng)口，越來越多的科技公司開始深入研究AIGCAI和大模型技術(shù)與自身應(yīng)用場景相結(jié)合，利用AIGC打造新的增長曲線。如將虛擬AIAI強(qiáng)大的邏輯和生成能力，提升虛擬數(shù)字人的理解能力和響應(yīng)準(zhǔn)確度，滿足用戶多方面的需求。在AI育、金融、電商、物流、社交等不同場景的需求，化身成虛擬教師、虛擬客服、虛擬主播、虛擬好友等多種身份角色，為用戶提供更加個性