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使用NVIDIA CloudXR SD提供一鍵式VR流媒體

星星科技指導(dǎo)員 ? 來源:NVIDIA ? 作者:NVIDIA ? 2022-04-07 09:29 ? 次閱讀
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考慮到當(dāng)今流媒體技術(shù)的流行程度,人們很容易忘記,按需、全球可用的應(yīng)用程序曾經(jīng)被認(rèn)為是一個激進(jìn)的想法。但隨著 AR 和 VR 的普及,將流媒體推得更遠(yuǎn)的競爭還在繼續(xù)。隨著對真實內(nèi)容和消費級硬件的需求,一個關(guān)鍵的挑戰(zhàn)隨之而來:如何在不影響沉浸式體驗的質(zhì)量和性能要求的情況下,構(gòu)建在任何設(shè)備上都看起來不錯的應(yīng)用程序?

為了幫助解決這個問題, Innoactive 的團(tuán)隊已經(jīng)將 NVIDIA CloudXR 流媒體解決方案集成到他們的 VR 應(yīng)用程序部署平臺 Innoactive Portal 中。 SAP 、德勤、林德工程( Linde Engineering )和大眾汽車( Volkswagen Group )等客戶正在使用該平臺,隨時隨地為用戶提供無縫的沉浸式培訓(xùn)。

Portal 是一個以用戶為中心的企業(yè)級部署平臺,用于管理和訪問 VR 內(nèi)容,只需從任何設(shè)備上單擊一下即可。門戶的獨特之處在于能夠跨平臺和設(shè)備部署內(nèi)容,包括 PC VR 、獨立 VR 和 PC 3D 應(yīng)用程序。

使用NVIDIA CloudXR SDK 的服務(wù)器和客戶端組件,在云計算框架的改進(jìn)下,門戶可以為 PC VR 和流媒體應(yīng)用程序構(gòu)建一對一耳機或其他低計算設(shè)備。最終用戶所做的就是從他們的庫中選擇應(yīng)用程序來流式處理它。

克服 XR 的分銷瓶頸

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圖 1 Innoactive Portal 一鍵式用戶界面,用于啟動虛擬現(xiàn)實 。

雖然還有其他幾種企業(yè)虛擬現(xiàn)實平臺,但門戶網(wǎng)站通過緩解 XR 內(nèi)容分發(fā)過程中最關(guān)鍵的三個瓶頸,讓創(chuàng)作者和最終用戶都能輕松完成這一過程:

該平臺的 安全云基礎(chǔ)設(shè)施 為客戶提供了對其內(nèi)容和用戶的集中控制,確保只有需要的人才能訪問。

one-click streaming 體系結(jié)構(gòu)讓不熟悉虛擬現(xiàn)實導(dǎo)航的用戶可以輕松使用內(nèi)容。

NVIDIA CloudXR 支持更復(fù)雜的分布模型,如門戶,導(dǎo)致幾個[VZX333 ],像一次構(gòu)建應(yīng)用程序的能力,并將其部署到任何設(shè)備,任何地方。

一段時間以來,使用 NVIDIA CloudXR 來流式處理 VR 應(yīng)用程序在技術(shù)上是可行的,但 Innoactive 希望為臨時甚至首次使用 VR 的用戶提供此功能。為了實現(xiàn)這一目標(biāo),他們面臨著一系列挑戰(zhàn):

當(dāng)用戶想要開始云計算虛擬現(xiàn)實體驗時,他們需要一臺合適的 NVIDIA GPU 驅(qū)動的機器,可供他們按需使用。

這臺運行 NVIDIA CloudXR 的服務(wù)器不僅需要良好的性能才能執(zhí)行渲染,還必須對全球用戶可用。

同時,盡可能了解資源也很重要。為了接觸到廣泛的受眾,所有這些都必須以最小的復(fù)雜性為用戶實現(xiàn)。

為了提供這種零摩擦體驗,需要在NVIDIA CloudXR SDK 的客戶端和服務(wù)器端構(gòu)建上 NYNODICAL 。

為 NVIDIA CloudXR 構(gòu)建可擴(kuò)展的服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)

在服務(wù)器上,無論有多少用戶試圖訪問機器,或者這些用戶需要訪問的位置或時間,都必須確保每個用戶都可以按需使用由 NVIDIA GPU 驅(qū)動的機器。

依賴云服務(wù)提供商,比如 Amazon 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)( AWS ) Microsoft Azure 對于計算資源來說是一個邏輯解決方案。然而,門戶網(wǎng)站的建設(shè)指導(dǎo)原則是作為一個開放平臺,支持所有類型的虛擬現(xiàn)實內(nèi)容以及要部署的所有類型的環(huán)境。

云提供商的這種不可知論意味著需要一種服務(wù),能夠在任何一種云服務(wù)上支持云渲染機。反過來,這為已經(jīng)預(yù)先決定使用其中一種的客戶提供了最大的靈活性。它還使 Portal 能夠獨立于相應(yīng)的提供商,切換到另一個延遲或性能更好的數(shù)據(jù)中心,從而為最終用戶提供最大的覆蓋范圍和性能。

因此, Innoactive 依賴于為任何云提供商構(gòu)建帶有預(yù)裝軟件組件的定制虛擬機( VM )映像。它們使用一個名為 Packer 的工具,并允許使用相應(yīng)云提供商的虛擬機規(guī)模集功能對生成的虛擬機進(jìn)行規(guī)模調(diào)整。

Innoactive 為今天而建,為明天而規(guī)劃,確保這一過程可以在未來復(fù)制,并適應(yīng)與新云提供商的合作。服務(wù)現(xiàn)在能夠在任何需要的時候和任何地方動態(tài)分配渲染資源。

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圖 2 為云不可知的 NVIDIA CloudXR 服務(wù)器定制 VM 映像構(gòu)建管道

在使用云渲染 VR 進(jìn)行生產(chǎn)時,遠(yuǎn)程渲染資源的成本必須盡可能低,以提供積極的商業(yè)案例。與此同時,確保良好的用戶體驗需要高水平的性能,而這反過來又可能很快變得昂貴。因此,門戶團(tuán)隊的任務(wù)是找到最佳的成本和性能權(quán)衡。

除了虛擬機的規(guī)模之外,一個巨大的成本驅(qū)動因素是它的正常運行時間。目標(biāo)是支付所需的費用,而不是更多。然而,等待太長時間啟動機器可能會讓啟動過程感覺笨拙或不及時。

由于門戶的按需設(shè)計,減少用戶等待時間是讓他們盡快進(jìn)入云渲染體驗的關(guān)鍵。門戶會檢測用戶何時開始使用它,并準(zhǔn)備虛擬機,以期待他們啟動虛擬現(xiàn)實應(yīng)用程序。這大大縮短了他們啟動應(yīng)用程序時的加載時間,從幾分鐘縮短到幾秒鐘。

云渲染會話完成后,門戶網(wǎng)站的云渲染編排服務(wù)會使用相應(yīng)云提供商的端點自動刪除機器以進(jìn)行縮放。這再次確保只支付正常運行時間,而不是死機時間。門戶可以根據(jù)用例調(diào)整其呈現(xiàn)功能。例如,它可以確保 GPU 渲染池在計劃在公司進(jìn)行虛擬現(xiàn)實培訓(xùn)的日子里足夠大,同時在低活動時最小化渲染池的大小。

要優(yōu)化性價比,您應(yīng)該了解客戶和地區(qū)差異。在會話過程中保持最小的延遲是保證良好體驗的最重要因素之一。通常,服務(wù)器離最終用戶越近,用戶輸入和流式應(yīng)用程序之間的延遲和延遲就越低。

為了確保用戶被分配到最近的服務(wù)器,使用了多種算法,其中一個例子是 IP 查找,以縮小用戶的地理位置。未來,依靠 5G 網(wǎng)絡(luò)和邊緣計算將進(jìn)一步提高性能。

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圖 3 。門戶云渲染體系結(jié)構(gòu) 。

通過前面提到的體系結(jié)構(gòu)和優(yōu)化, Portal 支持有意使用 NVIDIA CloudXR 遠(yuǎn)程呈現(xiàn) VR 應(yīng)用程序的用戶。門戶負(fù)責(zé)在云中分配渲染資源,將期望的 VR 內(nèi)容同步到遠(yuǎn)程機器,并執(zhí)行NVIDIA CloudXR 服務(wù)器,以便用戶可以連接。用戶只需選擇所需的 VR 內(nèi)容。

雖然它本身提供了價值,但擁有一臺預(yù)配置的、隨時可以滾動的遠(yuǎn)程渲染機只是等式的一半。它仍然要求用戶啟動他們的流媒體客戶端,并通過輸入服務(wù)器 IP 地址手動配置它,這對新手來說并不舒服。

將 NVIDIA CloudXR 客戶端構(gòu)建到門戶

通過在客戶端應(yīng)用程序中集成NVIDIA CloudXR SDK ,門戶取消了這些手動步驟以提供平滑的用戶體驗。為了讓用戶在整個流程的每一步都能得到更新,門戶網(wǎng)站使用了建立在 ASP 。網(wǎng)芯信號機 之上的 WebSocket ??蛻舳藨?yīng)用程序的用戶界面也是使用 Unity 構(gòu)建的,以便在提供良好用戶體驗的同時實現(xiàn)快速迭代。

這是伴隨著NVIDIA CloudXR SDK 的組合,它是用 C ++ NDK 編寫的,以及一個交互式的統(tǒng)一場景進(jìn)入一個門戶客戶端應(yīng)用程序的挑戰(zhàn)。其結(jié)果是一個單一的、模塊化的 Android 應(yīng)用程序,具有多種活動,可以輕松加載到獨立的虛擬現(xiàn)實耳機上,如 Meta Quest 2 、 Vive Focus 3 或 Pico Neo 3 。

當(dāng)遠(yuǎn)程渲染服務(wù)器可用時,用戶界面將指導(dǎo)用戶。然后它通過NVIDIA CloudXR 客戶端自動連接到它,并確保 VR 應(yīng)用程序在服務(wù)器上正確啟動,保證無摩擦地進(jìn)入流式體驗。

業(yè)務(wù)邏輯層用原生 Android ( Java )編寫,包含與 Innoactive 后端服務(wù)來回通信的邏輯,并處理整個應(yīng)用程序狀態(tài)。它使用 Unity 附帶的名為 UnitySendMessage 的專有協(xié)議更新用戶界面層,并在需要時初始化本機 NVIDIA CloudXR 客戶端庫。

本機 NVIDIA CloudXR 活動被擴(kuò)展為使用 Java 本機接口( JNI )將生命周期事件傳回業(yè)務(wù)層。本文后面的示例代碼顯示了這一點。為了正確地將 native Unity 和 NVIDIA CloudXR 活動彼此隔離開來,這兩種活動都設(shè)計為在專用的 Android process 中運行。

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圖 4 。NVIDIA CloudXR 客戶端應(yīng)用層體系結(jié)構(gòu)。

下面的代碼示例顯示了 Android 代碼與 NVIDIA CloudXR 之間的接口。首先, Android 代碼示例( Java ):

import android.app.Activity; public class MainActivity extends Activity implements ServerAvailableInterface { // load native NVIDIA CloudXR client library (*.aar) static { System.loadLibrary("CloudXRClient"); } static native void initCloudXR(String jcmdline); @Override public void onServerReady(String serverIpAddress) { // initializes the native CloudXR client after server ip is known String arguments = String.format("-s %s", serverIpAddress); initCloudXR(arguments); } public void onConnected() { // called by native CloudXR activity when it is successfully connected System.out.println("Connected to CloudXR server") }

第二, Vidia CloudXR 代碼示例( C ++):

  #include 
#include 
#include  // ... // called whenever the CloudXR client state changes
void Client::UpdateClientState(cxrClientState state, cxrStateReason reason) { switch (state) { // ... case cxrClientState_StreamingSessionInProgress: OnCloudXRConnected(); break; // ... }
} // Fired when the CloudXR client has established a connection to the server
void Client::OnCloudXRConnected() { jmethodID jOnConnected = env ->GetMethodID(mainActivity, "onConnected", "()V"); env->CallVoidMethod(mainActivity, jOnConnected);
} // ...

最終的客戶端應(yīng)用程序提供了一個直觀的界面,其中包含了選擇所需 VR 內(nèi)容所需的最少用戶交互。這個界面可以從獨立于虛擬現(xiàn)實的第二個屏幕設(shè)備(通常是筆記本電腦手機)訪問。

通過門戶的實時通信,所有連接的客戶端(無論設(shè)備如何)都會在加載云渲染會話時顯示相同的狀態(tài)更新。用戶的內(nèi)容在虛擬現(xiàn)實中準(zhǔn)備好后,會收到推送通知。完成會話后,用戶可以直接繼續(xù)下一個流式會話,而無需退出客戶端應(yīng)用程序。

將門戶網(wǎng)站的服務(wù)與擴(kuò)展的 NVIDIA CloudXR 客戶端捆綁在一起,為用戶提供了一個全球可擴(kuò)展的解決方案,用戶只需單擊一下即可從任何設(shè)備訪問其 VR 內(nèi)容庫。 NVIDIA CloudXR 的門戶網(wǎng)站改變了客戶部署基于 PC 的虛擬現(xiàn)實的方式。在每個耳機類型的客戶只有一個平臺的情況下, Portal 現(xiàn)在可以處理復(fù)雜的問題。

易于使用的一鍵式前端支持他們擴(kuò)展基于虛擬現(xiàn)實的用例,比如培訓(xùn)經(jīng)常是虛擬現(xiàn)實新手的員工。在技術(shù)層面上,客戶可以靈活規(guī)劃耳機的部署。由于提供高質(zhì)量體驗所需的強大計算能力,它們不再局限于基于 PC 的虛擬現(xiàn)實。

現(xiàn)在,云機器的強大功能使得通過 NVIDIA CloudXR 門戶在獨立設(shè)備上提供高端渲染。

關(guān)于作者

William Cannady 是 NVIDIA enterprise XR 團(tuán)隊的技術(shù)產(chǎn)品經(jīng)理。他專注于 XR 產(chǎn)品的技術(shù)方面,與合作伙伴和客戶密切合作。

Benedikt Reiser 是 Innoactive 的首席技術(shù)官。他專注于將虛擬現(xiàn)實和 AR 等沉浸式技術(shù)引入企業(yè),通過設(shè)計和交付解決方案,為最終用戶提供令人驚嘆的體驗,同時平穩(wěn)、安全地處理底層的復(fù)雜性。

Gustavo Quiroz 是 Innoactive 的高級軟件工程師。他熱衷于 XR 、電子游戲和互動技術(shù)。他最近的一個項目是將 NVIDIA CloudXR 集成到企業(yè)平臺中,用于虛擬現(xiàn)實部署。

審核編輯:郭婷

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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