光线云创始人王锐: 以渲染技术持续为元宇宙发展赋能

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2023-04-18 16:46:32

近些年来,伴随元宇宙概念的持续升温,极大地带动了渲染技术和渲染引擎的需求。

什么是渲染?作为元宇宙的重要基础设施,渲染技术从图形学中演化出来,就是要解决虚拟世界如何做三维呈现,如何更好的提升人机交互、感知体验等问题。

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目前,渲染引擎已经成为诸多行业的新“必需品”。但是,打造这样的“必需品”,又遇到了一个难题:传统引擎算力不足以支撑更真实和延迟更短的虚拟世界呈现的问题,怎么办呢?

面对挑战和机遇,国内渲染引擎公司光线云凭借创始团队近二十年计算机图形学的研究积累,提出了“端云协同”的概念,并推出了全球首款云原生实时渲染引擎。目前,其引擎已成功应用于云游戏、AR/VR、工业数字孪生、线上展览展会等诸多高科技赛道。

那么,作为初创公司的光线云,在渲染引擎领域如何一步步脱颖而出?产品最核心的竞争力是什么?中国的渲染技术水平与国外的差距在什么地方?“端云协同”的优势体现在什么地方……带着这些问题,新知榜元宇宙特别专访了光线云创始人王锐。

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01

正视国内外渲染技术差距

创业实践为元宇宙发展持续赋能

新知榜记者:源于什么样的契机,决定进军渲染赛道?

光线云创始人王锐:做渲染这个方向从我在浙大读书的时候就开始了。很多年研究下来,我觉得需要把很多研究成果落下来,变成一个可以被大家使用和应用的东西。这促使我去做一款引擎,但看到国外的引擎已经很成熟,怎么切入变成为很大的一个问题。

2016年的时候,我们正好找个一个契机去思考一下现在实时渲染的发展趋势是什么。长期以来实时渲染传统的计算框架一直是采用纯端框架,更多依赖于端的算力。而在我们看来,未来必然是云的时代。云计算的发展中有一个规律,那就是计算密集型的任务,都有被云化的趋势。实时渲染显然是计算密集型的任务,需要专门的GPU来做计算。从这个层面来讲,实时渲染的云化必然的。

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2017年申请到国家重点研发计划的支持,开始做端云协同的实时渲染引擎。开始做的时候就发现现有引擎的架构已经不适配云端和云的计算环境,于是开始做新的架构,新的架构搭配一系列新的算法,再做新的优化、自优化的配置方案,从而构建出云原生的引擎。现在希望把引擎做进一步落地,做面向未来云计算时代下的实时渲染引擎,并且希望能够把我们的引擎结合到不同行业,获得进一步发展。

新知榜:您提到国外的渲染技术已经很成熟,跟国内相比,差距有多大?

光线云创始人王锐:就拿美国来说,美国有全球最好的娱乐业,包括好莱坞的电影、整个游戏行业,市场非常强大,通过市场的驱动,会演化出很多新的需求,需求反馈到科研,科研再做出新的技术,生成新的产品,产品又会落回行业,回到市场进行迭代,获取利润,进一步升级驱动下一步的研究。在美国,这样的研究、产品、行业循环的飞轮转得非常好,所以行业里的引擎、GPU硬件、以及其它一些软件都迭代演化得非常好。

而国内早期是缺乏市场的,或者国内的市场也是跟随国外的市场、国外的需求,这使得国内的产品,在国外产品的快速迭代优势下,很难去竞争,这是我觉得可能造成国内现在技术或者引擎市场稍微落后的原因。

但近年来国内市场获得了非常大的发展,很多领域都走出了独有的一条路,产生了非常多国内自有的需求,这就产生了国内自己研究、产品、行业的迭代。随着国内科技的迭代和整个行业的迭代,这就给国内的企业和产品带来了很大的机会。例如在很多行业中,我们已经发现跟随到无人可跟的时候,就需要自己去创造、去突破,走自己的路。我觉得渲染行业也到了这个程度,这也是我成立创业公司很重要的一个原因。

新知榜记者:在元宇宙相关产业发展中,渲染技术起到什么作用?

光线云创始人王锐:相比 AR、VR,元宇宙不再是个人参与,而是更多人甚至世界上所有人都参与,有社交与体验的需求在里面,因此对场景规模和复杂程度提出了更高的要求,这就需要产品拥有更好的渲染能力。

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渲染是非常基础的技术,为什么这样说呢?

这跟人的生理构造有关,视觉系统是人类非常基本的信息输入通道。科学研究表明,人们一天获取的信息中,百分之八、九十是通过视觉系统获取给到大脑来处理的,其它听觉、触觉、味觉、嗅觉一共才百分之十几。视觉比其他通道获取的信息带宽高一个量级,基于这样的信息传输通路,渲染引擎、游戏引擎或现在一些元宇宙的相关技术,要让计算机把虚拟内容呈现出来给人看到,让人参与到计算机构建的虚拟世界里,选择最大的信息传输通路只能是视觉。那么把计算机二进制表示的三维数字内容转成人类感知的视觉信号的渲染技术就成为一个必须选择的技术底座。

也许未来不用视觉,使用其它方式接入三维世界,比如埃隆·马斯克的脑机接口,但就算是这种方式接入,计算机生成的虚拟信号,还是要转成大脑能认识的视觉信号。只要计算机为人类服务,人类短期又不会出现巨大的演化,那么渲染就是实现计算机和人类交互的重要技术之一。

02

行业内首提端云协同架构

实现“进可攻退可守”的更优解

新知榜记者:公司全自研的云原生实时渲染引擎 RAYSENGINE,采用了国际首创的端云协同架构。如何理解“端云协同”?

光线云创始人王锐:总的来说,RAYSENGINE作为一款云原生架构的实时渲染引擎,表现出了云计算所带来的先进生产力:首先,充分利用云原生架构,可以提升云端资源利用率,降低终端对于硬件资源的要求;其次,在全生命周期云环境,从产品开发、维护、运维到应用全面云化;再次,端云协同可以有效利用终端闲置的硬件资源,复用运算结果,降低重复计算。

 端云协同1.png

不同于纯 “端”渲染或纯“云”渲染的单一架构,端云协同既解决了纯端架构大量依赖端侧算力,设备性能需求高的痛点,又解决了纯云架构云服务成本高、网络带宽影响卡顿的问题,实现一种“进可攻退可守”的更优解。

新知榜记者:那在“端云协同架构”出现之前,普遍的技术路线是怎样的?

光线云创始人王锐:像很多国外的引擎都是基于纯端的计算,这依赖于单端卡上的算力能达到的程度,因为只能用卡上的资源。

纯端的引擎厂家太多是基于原有技术架构一直延续,尤其渲染有很多算法要集成,大量数据需要在很短时间内算完。一旦架构构建好了,后期再修改代价是非常高的,这就是传统的路径依赖。而这一点便是我们后来者的机会,我们想到了云渲染,想到了“端云协同”。

 云渲染效果.gif

很多人认为云渲染技术路线不行,我觉得要区分一下,云渲染现在不行,更多是现在的云串流方案本身的问题。比如谷歌已经关闭的Stadia云游戏,他们采用串流的方案,所有计算都放到云上,本身的引擎还是传统引擎,只是把引擎从端上搬到了云上。端引擎的架构放到云上我们认为不叫云原生,我们定义的云原生的含义是引擎从设计、开发、架构,以及算法到一些优化的模块,都是基于云的架构或者基于云计算分离的架构,而且从云上计算多节点之间协同分布的架构出发,去做设计和实现。云串流方案本身有问题,不代表云不行,关键是怎么用。

新知榜记者:具体来说,RAYSENGINE有哪些应用?

光线云创始人王锐:RAYSENGINE – CloudGame云游戏以端云协同的高质量渲染引擎为基础,为用户提供编辑器、项目管理等工具,帮助用户进行内容效果优化,实现公有云、私有云、边缘云多类环境的一站式部署;对现有云游戏中时延,带宽,成本等问题有较大的提升和改善;

RAYSENGINE – City为智慧城市提供多源数据处理、云原生实时渲染能力、逼真的大地形、虚拟大气系统以及先进的物理仿真特效;超大规模场景实时渲染助力智慧城市的沉浸式体验;

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RAYSENGINE – VirtualHuman虚拟人解决方案,用手机端即可享高质量模型渲染,可用单卡多端解决计算资源,可支持服务型/身份型虚拟人等多种业态。

此外,光线云的国产云原生渲染引擎也将在手机、AR/VR、动漫、硬件、数字孪生、工业互联网、农业等多场景达成更多的基于场景的合作。

新知榜记者:除了刚才提到的应用场景,未来RAYSENGINE的发展方向会不会更加综合性?

光线云创始人王锐:这确实是我们的目标,当前我们重点发展自研的渲染模块,这是我们的核心竞争力。但同时我们已经接入了物理、AI等其他模块。所以光线云现有引擎架构和未来演化,都会以渲染为核心然后去补足其他方面的能力,来满足各种应用的需求。

03

拓展更多应用场景

推动平台化的落地和演化

新知榜记者:在端云协同架构方面,还有哪些地方需要提升?

光线云创始人王锐:首先传输速度在提升,从4G到5G未来还可能有6G,硬件计算能力也在提升,但另一方面,我们可以发现提升曲线或者增长速度这几年已经达到了瓶颈,例如iPhone的新芯片性能提升相对有限。现在5G带宽每个基站覆盖范围已经很小了,在波长已经这么短的情况下要进一步提升,接入大量用户的同时支持大带宽是很难的问题,已经接近物理极限。我个人判断计算力和带宽短期内很难有高速发展。

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但另一方面,用户对效果和计算力的需求还在高速发展,无论是元宇宙还是AR/VR,比如之前Meta发布的新眼镜,它对在上面运行的应用要求是非常高的,但现在发布的那些应用体验远达不到消费者的要求。所以这中间就出现了一个巨大的差距。

怎么去弥补这个差距,给用户提供更好的体验,我认为这就是光线云要去发力的方向,我们在这个方向上会持续去推动提升。

新知榜记者:对于产品的未来发展,是怎么规划的?

光线云创始人王锐:一方面,往数字孪生、智慧城市等方向发展。我们的引擎支持超大规模场景,比如整个杭州的城市场景,帧率可以做到很高。因为我们有自己的数据管理和调度的方法来更好地处理大场景的计算问题,同时有相应的算法来解决大场景在呈现的时候怎么做加速、怎么处理一系列相关技术难题。

另一方面,另外XR、VR也是很重要的应用场景,因为端的算力比较弱的时候正需要用云来补充。像一些ToB的SaaS化的产品应用场景,也是我们可以参与的。动漫影视等传统离线渲染的市场,也在更多地把实时渲染引擎引入进来,把原来线性的动漫制作流程改成非线性流程,可以快速迭代反馈来实现对应的制作提速。

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此外,未来我们希望做一个平台类的产品,还会推几款SaaS工具出来,SaaS开始出来更多是点状的,因为工具演化发展需要时间,更多是点状的一些工具。未来把点状工具连成面,由点到面的平台化解决方案,这样能更好地服务行业,服务不同的领域。这是我们的规划和对未来的思考,我们也会进一步推动产品以及平台化的落地和演化。

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