从3D影片创作、家装设计到数字人、VR/AR内容制作,设计师要让图像从设计稿实现到显示的最后“飞跃”,就必须经过渲染这一终极环节。
当下,沉浸式、低时延体验成为内容产业的一大确定趋势。随着3D内容生产需求井喷,内容制作效率和成本成为产业关注的要点。
那么,华为云MetaEngine的真实渲染效果和使用体验如何?背后又有什么技术和产业真相?通过走近其最新落地案例,并对话相关负责人,我们对此有了深入了解。
01.边画图边渲染,几秒钟再现一座古镇
首先来看看案例,观澜古墟是深圳“四大名墟”之一,这类历史保护建筑的修复力求“修旧如旧”效果,渲染技术是一大难点。作为主导项目改造方,著名设计师陈飞杰通过广东三维家科技有限公司的家居设计平台“梦想家”,利用华为云MetaEngine的实时光追渲染能力,将不同年代的建筑效果、自然光线与灯光的融合、不同材质材料的应用,以即时、影视级别的渲染效果呈现出来。
“打开软件,就能实现价值几万元的客户端硬件的实时渲染能力。”三维家CEO蔡志森激动地说,“边画图边渲染,客户站在旁边可以即时能看到高仿真效果的输出,这是行业一直以来梦寐以求的东西!”
在室内装修方面,基于MetaEngine的三维家家居设计平台兼容海量家装素材,能让设计效果在客户面前快速呈现,让设计师和客户能预览家的真实模样。
设计和渲染能够实时切换,对于设计师来说,如果发现哪些渲染效果不满意,能够实时修改,直至得到满意的效果。
结合三维家的灯光体系,设计师能够实时预览不同灯光和自然光线下的设计效果。据称,这一功能用到了毫秒级光追运算,能够实现高精度仿真。
蔡志森认为,华为云MetaEngine给家居设计行业带来了一次巨大技术革新。
洞察家居设计行业痛点,可以看到,这是一个多图形、多色彩的领域,消费者往往需要场景式、体验式的辅助才能有所感知,因此设计效果实时呈现尤其重要。
但传统的实时渲染以本地渲染为主,如果要兼顾出图速度和画质效果,只有采用价格昂贵的高配工作站。
现在,通过调用华为云MetaEngine的实时渲染服务API,设计师可以在三维家设计平台上灵活控制和调整云端的3D渲染场景、对象和材质。以云助端,通过云上强大算力支持高强度渲染运算,从而让本地设计变得更加“轻量化”。
华为云相关技术负责人告诉智东西,设计师无需负担高配置电脑硬件,仅需一台普通笔记本就能边画图边渲染。他们能将想法第一时间以影视级效果呈现给客户,并根据客户的要求实时修改,从而极大地压缩了与客户沟通的时间成本,实现技术与行业场景的深度融合。
同时,华为云MetaEngine也支持动漫设计、影视后期等视频内容离线渲染场景,并且通过将AI与CG渲染算法相结合,提升离线渲染的效率。
02.云原生+AI,一场设计师生产力工具的变革
当下,各行各业的应用现代化转型成为一大发展趋势。
华为云于2021年推出了MetaStudio数字内容生产线,支持3D场景、数字人等内容生成。今年,华为云又进一步将MetaStudio的底层云渲染引擎MetaEngine开放给更多企业,为企业提供更有力的数字内容生产发动机。
全面布局媒体技术,正让华为云参与到更多设计行业软件的现代化转型中去。
华为云相关技术负责人告诉智东西,MetaEngine不仅可以用于家装行业,还适用于汽车设计、数字工厂、虚拟社交、虚拟演唱会、数字人等多个应用场景,为这些行业的客户带来低延时、高仿真的渲染效果,让行业客户和伙伴能基于MetaEngine根技术快速地构建起不同领域的专业软件。
隔行如隔山,每个行业的设计师都有自己的工作习惯,有自己熟悉的软件平台。在很多人的印象中,他们往往难以抛弃过往的习惯,迁移到其他平台。
这位负责人告诉智东西,调用MetaEngine对开发者和设计师来说都能实现“用户界面无差别”。也就是说,除了效率效果提升,它对工作流程的改造极小。
从开发者角度来说,业务流程不会变,只是改变了显示方案。设计平台上的渲染功能、执行方案不会明显变化,唯一的差别是,原来平台调用的本地渲染引擎,变为了调用云端的MetaEngine接口,在云端渲染出图片实时推送到本地呈现。
从最终用户设计师角度来说,他们关注的是设计软件的操作体验和易用性,因此无需感知底层的渲染引擎带来的业务变化。唯一的变化是,获取渲染结果不再受限于终端算力。过去高性能服务器做的事,现在通过普通电脑就能做。
实际上,云渲染技术发展由来已久,但多年来一直没有推广普及。究其背后的关键瓶颈,主要在于云端调用和内容传输会带来时延,同时云上算力成本居高不下。
那么华为云MetaEngine如何突破业界技术瓶颈,实现快速、高清的云端渲染呢?
这位负责人谈道,华为云MetaEngine对比本地渲染有云原生、AI原生等技术差异。
基于云原生,提供海量算力
云原生是指整套MetaEngine引擎都部署在云上,使得引擎能够使用云上海量算力。
随着3D内容的清晰度要求越来越高,终端性能日渐不足,本地渲染耗时越来越长。而云上拥有海量算力,能够快速完成高清渲染任务。同时,网络传输技术飞速发展,实时音视频(RTC)技术能够将媒体传输时延降低到200ms以下。
基于云上海量算力进行高清渲染加上传输到本地的总时长,已经大幅低于本地渲染3D内容的时长。这时,云端渲染的优势就显现出来,实现了高清3D内容和应用不再受制于终端,也就是前文说的普通电脑都能用。
基于AI原生,2倍加速视频渲染
从建模仿真到渲染,华为云AI能力贯穿始终。
以华为云AI离线渲染加速技术为例,其通过让AI学习大量渲染器效果,然后在渲染中利用相关数据,从而加速整个渲染过程。
华为CG首席科学家刘利刚说,AI离线渲染加速技术将AI与CG渲染算法相结合,在同等画质效果下,视频渲染速度能够提升2倍。以一部90分钟3D影片为例,以前影视行业自建渲染农场进行影视后期制作需要6个月。使用华为云乌兰察布的云渲染平台后降低到两周。现在有了MetaEngine的AI渲染加速,只需要一周就能完成,大幅加速了传统影视动漫等行业的内容制作效率。
可以看到,通过“端云协同,以云补端”,华为云正试图于无声中掀起一场设计师生产力工具的变革。
03.华为云抢先布局3D内容生产,加速跨越产业裂谷
近年来,随着信息交流、文娱消费需求快速增长,音视频产业经历着由传统的电影电视到移动互联网的点播、直播再到 3D 互联网时代的演进,音视频市场迎来蓬勃发展,音视频技术也正在成为众多行业的一大核心生产力。
但是,如今音视频行业依旧面临着内容生产、分发、消费的诸多难题。
在内容生产方面,3D互联网行业生产效率低,内容不丰富;在内容分发方面,网络传输时延高,带宽和算力成本制约了行业发展;在内容消费上,行业也存在端侧处理能力差异大,满足高端内容消费的终端数量少等现实问题。
为此,音视频行业该如何加速跨越产业裂谷,应对新挑战?华为云已进行了全面布局。
华为云媒体服务产品部总裁吕阳明在近日演讲中提到,华为云秉持“一切皆服务”的战略,将提供包括“1个生态、2类服务、3大引擎、4大核心能力”在内的丰富媒体服务能力,聚合生态伙伴的场景化行业解决方案,重新定义云原生媒体基础设施,加速跨越产业裂谷。
04.结语:产业互联网时代,云原生渲染助力行业变革
纵观云计算技术发展历程,云渲染长期以来面临网络时延、算力成本等瓶颈。本次,华为云推出云原生智能渲染引擎MetaEngine,有望在拓展自身媒体基础设施版图的同时,推动产业更进一步。
相比于传统音视频行业,3D数字内容的生产更消耗图像处理算力,华为云试图通过云原生、AI原生等技术,紧跟时代掀起设计行业的生产力革命。