實(shí)時(shí)云渲染產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究

一、引言

實(shí)時(shí)云渲染是在云計(jì)算、虛擬化、新型通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)快速發(fā)展的基礎(chǔ)上新興的渲染方式，其利用云端超強(qiáng)的計(jì)算能力及高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)，將復(fù)雜的二維或三維圖形場景實(shí)時(shí)渲染成高質(zhì)量的視頻流。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展、全球云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的加速建設(shè)及人類消費(fèi)需求的升級加深，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、遠(yuǎn)程醫(yī)療等實(shí)時(shí)性交互應(yīng)用進(jìn)入發(fā)展窗口期，同時(shí)對硬件計(jì)算性能及存儲空間提出了新的挑戰(zhàn)，對渲染質(zhì)量和渲染時(shí)效提出了更高的要求。在技術(shù)演進(jìn)及應(yīng)用場景融合拓展的雙輪驅(qū)動下，依托云計(jì)算技術(shù)的實(shí)時(shí)云渲染成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，計(jì)算機(jī)渲染也正式跨入實(shí)時(shí)云渲染時(shí)代。

二、實(shí)時(shí)云渲染發(fā)展背景

（一）數(shù)字化建設(shè)為實(shí)時(shí)云渲染發(fā)展提供方向引領(lǐng)

當(dāng)前，全球數(shù)字化建設(shè)加速發(fā)展，數(shù)實(shí)融合深入推進(jìn)，數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化已成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱。黨的十八大以來，以習(xí)近平同志為核心的黨中央高度重視發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)，不斷完善頂層戰(zhàn)略布局規(guī)劃，國家和各地區(qū)相繼出臺相關(guān)政策推動數(shù)字化建設(shè)。數(shù)字化建設(shè)、元宇宙、虛擬現(xiàn)實(shí)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，指明了未來重要科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新的方向，并為實(shí)時(shí)云渲染的產(chǎn)業(yè)發(fā)展、生態(tài)構(gòu)建、技術(shù)突破等提供了核心的政策引導(dǎo)及關(guān)鍵的要素保障。

（二）信息技術(shù)變革升級夯實(shí)實(shí)時(shí)云渲染技術(shù)底座

實(shí)時(shí)云渲染是信息技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，高度依賴于以云計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)等為代表的新一代關(guān)鍵技術(shù)。在算力服務(wù)方面，云網(wǎng)邊端融合協(xié)同發(fā)展，算力服務(wù)在賦能傳統(tǒng)行業(yè)的同時(shí)也在加速新興產(chǎn)業(yè)算力化的進(jìn)程，形成全新算力經(jīng)濟(jì)范式。同時(shí)，全球云計(jì)算中心算力逐漸向邊緣下沉，進(jìn)一步保障了實(shí)時(shí)云渲染對實(shí)時(shí)性的高性能要求。在網(wǎng)絡(luò)通信方面，隨著5G、6G等新一代通信技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了超大帶寬、超低時(shí)延、超高速率的網(wǎng)絡(luò)傳輸，大幅提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎晚憫?yīng)速度，進(jìn)一步保障了實(shí)時(shí)云渲染運(yùn)行過程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。云計(jì)算、通信網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新突破為實(shí)時(shí)云渲染的發(fā)展奠定了良好的技術(shù)根基。

三、實(shí)時(shí)云渲染產(chǎn)業(yè)應(yīng)用分析

實(shí)時(shí)云渲染具有終端設(shè)備輕量化、應(yīng)用跨平臺支持、即時(shí)便捷等顯著優(yōu)勢，能夠?yàn)橛脩魩砣碌慕换ンw驗(yàn)、視覺體驗(yàn)、沉浸體驗(yàn)，廣泛應(yīng)用于教育、工業(yè)、醫(yī)療、文旅、金融、游戲、影視、辦公、社交等日常領(lǐng)域以及元宇宙、AIGC、數(shù)字孿生等前沿領(lǐng)域。根據(jù)公開資料，2023年全球?qū)崟r(shí)云渲染產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到106億美元，并且隨著元宇宙、人工智能等技術(shù)的發(fā)展賦能，實(shí)時(shí)云渲染規(guī)模將持續(xù)穩(wěn)定增長。

實(shí)時(shí)云渲染在教育行業(yè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在虛擬實(shí)驗(yàn)、智慧課堂、在線教育、遠(yuǎn)程培訓(xùn)等方面，可結(jié)合VR/ AR智能終端設(shè)備，為學(xué)生和教師提供沉浸式、強(qiáng)互動性的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。實(shí)時(shí)云渲染技術(shù)的賦能應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生利用課余、碎片時(shí)間，隨時(shí)隨地在線上平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)的需求，打破了課程資源區(qū)域不平衡、用戶終端設(shè)備兼容性差等阻礙學(xué)生獲取優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源的限制，助力推動教育事業(yè)的變革與創(chuàng)新。

實(shí)時(shí)云渲染技術(shù)在文旅領(lǐng)域主要應(yīng)用于景區(qū)、會展、博物館等行業(yè)，通過數(shù)實(shí)深度融合，對文旅行業(yè)的用戶體驗(yàn)、消費(fèi)方式、內(nèi)容呈現(xiàn)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。在產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的驅(qū)動下，文旅景區(qū)數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為文旅行業(yè)的智慧化發(fā)展趨勢，各文旅景區(qū)結(jié)合自身資源特色和屬性，不斷打破傳統(tǒng)旅游的“時(shí)”與“空”的局限，通過線上線下相融合的方式，構(gòu)建沉浸式、科技感、可交互的場景空間及體驗(yàn)業(yè)態(tài)。在文旅內(nèi)容創(chuàng)作過程中，開發(fā)者無需考慮本地渲染算力對內(nèi)容呈現(xiàn)質(zhì)量的限制，能夠依托高性能的渲染算力、海量的存儲能力和領(lǐng)先的空間搭建云渲染引擎，盡最大可能滿足實(shí)際的用戶需求和業(yè)務(wù)需求。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(shí)云渲染技術(shù)將會更廣泛的賦能文旅產(chǎn)業(yè)。

實(shí)時(shí)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(shí)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。云游戲產(chǎn)業(yè)在5G技術(shù)的催化下快速發(fā)展，并正式進(jìn)入“商業(yè)可行走向商業(yè)騰飛”的重要戰(zhàn)略階段，根據(jù)《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年全球云游戲市場收入已達(dá) 23.98億美元，云游戲在產(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(shí)云渲染技術(shù)的成熟與應(yīng)用。云游戲的規(guī)模化應(yīng)用也成為實(shí)時(shí)云渲染產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的重要助推劑。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(shí)云渲染產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大。

四、實(shí)時(shí)云渲染未來發(fā)展趨勢

隨著實(shí)時(shí)云渲染的逐步規(guī)模化，企業(yè)在運(yùn)營過程中會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，因此越來越多的企業(yè)在利用AI技術(shù)的深度學(xué)習(xí)或強(qiáng)化學(xué)習(xí)來進(jìn)一步提升運(yùn)營效率、優(yōu)化運(yùn)營成本。AI技術(shù)已經(jīng)在IDC選址、帶寬自動分配、功耗調(diào)度優(yōu)化、渲染效果個(gè)性化、場景智能互動等各個(gè)應(yīng)用場景上開始逐步產(chǎn)生降本和提效的貢獻(xiàn)。

此外，隨著AIGC的火爆，生成式人工智能已經(jīng)成為全球最活躍的科技創(chuàng)新方向之一，而且以可預(yù)見的速度推動著社會進(jìn)行深度的轉(zhuǎn)型優(yōu)化。目前AIGC領(lǐng)域也正在推進(jìn)實(shí)時(shí)云渲染領(lǐng)域的應(yīng)用場景進(jìn)行效率升級，以便提供更好的渲染質(zhì)量和渲染體驗(yàn)。越來越多的廠商嘗試使用AIGC技術(shù)應(yīng)用在圖像、影視、建模等內(nèi)容的快速渲染上，這必然也會帶來實(shí)時(shí)云渲染的新商業(yè)場景的突破。

五、結(jié)束語

實(shí)時(shí)云渲染作為計(jì)算機(jī)渲染發(fā)展的創(chuàng)新階段，產(chǎn)業(yè)市場已初見規(guī)模，并呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。但實(shí)時(shí)云渲染作為新興領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚未成熟，仍需產(chǎn)業(yè)界共同聚焦標(biāo)準(zhǔn)體系的統(tǒng)籌編制，凝聚生態(tài)發(fā)展的統(tǒng)一共識，加強(qiáng)應(yīng)用創(chuàng)新的多元探索，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的全新拓展。未來，隨著元宇宙、數(shù)字孿生、AIGC等前沿技術(shù)的不斷突破，實(shí)時(shí)云渲染也將實(shí)現(xiàn)技術(shù)的創(chuàng)新升級，幫助產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，不斷賦能更廣的行業(yè)領(lǐng)域，推動全球數(shù)字化、智能化發(fā)展建設(shè)。

作者單位：黃云霞 中國信息通信研究院泰爾終端實(shí)驗(yàn)室

陳雷、黨勁峰、趙一民 安徽海馬云科技股份有限公司