实时云渲染是什么?

随着技术的发展和行业的细分，新名词层出不穷，对于不太熟悉的行业或者技术遇到新名词不懂很正常，点量云小芹发现在云渲染中，很多人对于实时渲染还有很多疑问，而疑问比较多的是“什么是实时渲染”，关于这个问题其实做过很多说明，简单来说就是将以前必须安装在本地电脑的程序放在服务器上，用户通过普通电脑、手机、平板、VR眼镜等设备可以直接使用服务器上的程序，有点类似现在比较流行的云桌面，但延迟比云桌面更低而且能支持的软件类型更多，包括智慧城市数字孪生行业中常用的UE4、U3D，建筑行业的3Dmax、revit、bently、CAD等等。服务器将每一帧数据渲染成一幅画面，然后重新编码通过网络传输，呈现在终端屏幕上，而每一帧的数据，都在不断变化，所以每一帧的画面呈现出来，也在不停地动，因此在终端上就是以视频流的方式呈现出来的。

对于用户来说这种使用和以往的计算机使用习惯没有太大的差别，只需要浏览器打开网址即可，极大的降低了使用的门槛。但从技术角度来说却要复杂的多了。毕竟要考虑整个过程各个环节的优化，首先就是要保证程序能正常的运行，那么问题来了，实时渲染是吃CPU还是显卡呢？

实时渲染是吃显卡的，但这个不是实时渲染程序对显卡有要求，而是需要实时渲染的数字孪生程序等需要流化的内容，本身运行需要显卡的支持才能正常运行。这个其实是和程序本身以及该技术方案的路线有关，在本地部署的方案中运行程序其实也需要高性能的显卡，只不过显卡是安装在本地电脑上的。现在将程序放在服务器端，因此服务器上如果让程序正常运行也需要同样的显卡配置。但使用实时渲染的方式，比用本地有好处，首先不仅仅是电脑、手机、平板等其他设备也可以，而且数据是存在服务器上的更安全也方便运维人员后期维护。在就是对于显卡能力强的，还可以实现一块显卡支持多人同时使用，提供使用效率。而且服务器的计算能力一般来说比电脑要好，这也是为什么实时渲染会更快的原因。

实时云渲染示意图

实时渲染指的是根据图形学算法将三维数据绘制到二维位图之中，并将这些位图实时显示。它的本质就是对图像数据的实时计算和输出，要求在短时间内渲染出一张图片，并显示出来，同时渲染并显示下一张图片。这种技术仅仅依靠CPU是没办法完成的，还需要依靠显卡实现。那么CPU就不重要了吗，当然不是。CPU也是很重要的制约因素，因为只有它正常运转了加上显卡的图形计算能力，才能跑通整个过程。所以虽然实时渲染吃显卡，但是CPU也很重要，二者相辅相成。

那么云流化软件系统是如何使用的呢？使用是否麻烦呢？要想解决这些疑问，我们首先要明确下什么是云流化技术？其实简单来说有点像远程桌面，但是云流化技术原理和远程桌面有所区别，可以支持大型、重型各类三维程序的直接云端服务器中使用。对用户来说无需花费学习成本，和以前打开网页或者APP的操作完全一样，简单方便。

一、使用步骤

1、将已经做好的水利数字孪生模型比如UE活着unity模型安装在服务器中；

2、在服务器中安装云流化软件系统

3、将要流化的水利孪生模型存储地址添加到点量云流化程序中，形成用户可直接访问的url链接地址。

点量实时云渲染系统使用流程

从以上来看，云流化程序使用非常简单，让各方无需关注内在如何流化，直接通过云流化程序完成借助云端算力运行程序。

数字孪生的模型在实际的项目中，目前采用比较多的落地方案有webgl和本地部署，这两个方案已经在市场上比较成熟了，也是三维可视化厂家目前给业主方推荐比较多的。但从用户角度来说，其实这两个方案都存在一些不能解决的弊端。比如本地部署的方案，在多并发用户下无法共享，而且受机器所在空间的限制，只能去特定的控制室才能使用。即使在某些机器闲置的时候，也没法共享给其他有需要的人员使用。如果想满足所有人员的使用，必须配备很多设备，这样在空闲的时候会造成浪费。

Webgl的方案虽从传统的C/S到了B/S架构，但是该技术还是有很多的限制，首先内容必须使用 OpenGL ES SL着色器语言生成，如果要部署基于实时引擎的内容，内容和交互元素必须符合WebGL的框架，可能某些功能的实现还是受制于该框架。其次，显示效果完全依赖于客户端浏览器功能以及客户端本身硬件性能；图像质量则取决于浏览器的显示能力。该方案适合一些数据量小、安全要求低以及画质要求不高的项目场景。

当然任何技术的发展都和时代相关，这两个方案在实际中确实也比以前的方案更好解决了一些问题。但随着科技的进步，新的技术也终会以更好的性能和效果，取代就的方案。很多用户对于实时云渲染技术很多还是不熟悉，其实该技术可以说是以上两个方案的升级方案，该方案是纯B/S架构，将三维可视化、UE\Unity模型放置在服务器，通过云渲染软件系统流化出可以在手机、电脑、平板、智慧屏等设备上可以直接访问的URL地址。

实时云渲染技术三维可视化

程序运行是在云端服务器上，本地设备无需提供任何算力，用户也不需安装任何插件，而且在网络OK的情况下在任何设备任何地点（办公室、家里等）都可随时打开。在模型建设的阶段也可以选择多种引擎，无论是精美度更高的UE5还是unity、3dmax 或者其他设计软件都是OK的。因为云流化的原理其实不改变程序的指令执行过程，而是把整个执行过程画面以视频流的方式传回给用户终端设备。而服务器的性能一般是比计算机优秀很多，而且显卡也可以插多张。总的来说使用实时云渲染技术方案，从业主方和用户方来说有以下好处：

一、对业主侧

集中管理各种服务器硬件设备，对于多用户同时使用的情况，可以集中建设，分配给不同的人员去使用，而且还可以错峰使用，使得资源的利用效率更高，而且统一建设节省成本。尤其是对于集团公司有类似需求的，可以由集团统一管理，减少重复采购。对于集团内部的沟通，因为摆脱了时间 和空间设备等的限制，可以提高工作协作效率。

二、对用户侧

对用户来说主要的问题则是使用方不方便，是否需要花费大量的学习成本。实时云渲染软件的使用和平时用户上网的使用习惯没什么区别，也是在浏览器里打开网页，或者点开客户端exe程序或者APP。不增加任何的学习成本，即点即用。这对很多行业的用户来说是非常便捷的。

---