Cloud XR业务平台,深入场景赋能应用

发布时间:2019-10-18 作者:夏宏飞 中兴通讯 阅读量 :

XR(扩展现实)是指通过计算机技术和可穿戴设备产生的一个真实与虚拟结合、可人机交互的环境。当前XR产业发展的形式以VR(虚拟现实)和AR(增强现实)为主。一直以来,由于技术发展的限制,XR业务发展乏力,但随着5G的到来,XR业务迎来突破的契机。

XR业务发展问题分析

XR业务对网络带宽和时延的要求苛刻,所以当前XR应用仍以单机为主。XR业务依赖高性能GPU的PC做本地渲染,使得XR业务使用成本较高,部署也不方便。即使是XR一体机,可以直接基于其内置的GPU做本地渲染,但是能渲染的模型复杂度也十分有限。这一定程度影响了产业发展,成为行业应用迫切需要解决的问题。同时技术上对异地协助和多人互动缺乏有效的支持和体验保障,也是XR发展的障碍。

此外,XR内容缺乏统一内容管理平台分发和共享,并实现有效的内容版权保护,极大地阻碍了XR垂直领域的发展。

5G将推动Cloud XR的快速发展

随着5G时代到来,网络大带宽和低延时的特性以及MEC的部署,给XR的发展带来巨大的契机。

5G网络的大带宽特性能够满足XR业务的发展需求。MEC边缘云的部署带来低时延,而且将原本单机/本地PC需要的渲染、识别、编码等计算能力转移到MEC侧进行处理,这些MEC侧处理的计算能力构成Cloud XR业务平台的核心能力,使XR头显向轻量化方向发展。XR业务将有机会走出科技馆,走向真实的行业和用户。

资源云化:内容共享与分发更高效便捷

5G网络使得接触资源的速度加快,帮助用户高效选择出适合的资源。借助5G大带宽与低时延的能力,将XR内容云化,可以提供更加高效便捷的内容分发能力。在5G网络的支撑下,用户不管身处何地,都可通过网络即时获取所需的XR内容资源。

多形态XR业务与内容逐步丰富

5G网络的成熟,将使不同行业和类型的用户更加便捷地开展XR业务,并将促进多形态XR业务与内容不断丰富。内容从图片、视频发展到3D模型的支持。越来越多的用户也可以基于XR平台开发自己的个性化XR内容,并基于XR平台进行发布和共享。

中兴通讯Cloud XR平台解决方案

中兴通讯推出自有品牌的Cloud XR平台解决方案:uSmartIN XRExplore,其架构如图1所示。

-XRExplore应用层:在XRExplore平台层提供的Cloud XR教育培训、旅游、金融、工业、房地产等业务共性能力之上,通过定制化的开发,针对不同业务场景提供个性化的业务能力,以满足Cloud XR各行业的共性及差异化的业务需求。

-XRExplore平台层:作为XRExplore的业务平台,包括支持Cloud XR各种行业应用且具备业务属性的共性能力的业务中台,如用户管理、内容管理和统计分析等;包括各业务共性但没有业务属性能力的部分,如渲染应用和资源管理等功能;XRExplore平台层提供能力开放,第三方应用开发者可利用平台提供的VR/AR云渲染、推流等SDK开发自己的业务应用,丰富XRExplore平台的生态圈。

-基础视频能力层:提供智能感知与识别、基于虚拟SLAM的定位跟踪、支持Unity等渲染引擎、针对VR/ AR视频图像的低延时编码,支持各种VR/AR终端设备的推流能力及会议控制及媒体处理等共性的视频服务能力。

-XRExplore客户端:除提供针对各行业的个性化APP之外,还提供音视频解码器、针对主控端/学生端的推流客户端、针对低复杂度VR/AR模型的本地渲染、针对交互式VR业务的异步时空扭曲/反畸变处理,以及3Dof或6Dof/陀螺仪信息的位置姿态的交互信息处理功能。

uSmartIN XRExplore平台亮点

中兴通讯uSmartIN XRExplore平台基于在5G技术方面的雄厚积累,推出了以VR和AR眼镜客户端、边缘Cloud XR渲染平台和中心云管理平台为主体的三级系统架构设计。系统具备故障弱化能力,在中心管理平台不可用的情况下,保证现有业务不中断。无需接入头盔线缆连接,利用边缘Cloud XR渲染平台计算能力,释放终端压力,保障XR业务体验。

-Cloud XR技术领先:支持单虚拟机多路云XR渲染、端边异步渲染、虚拟SLAM定位、AI智能感知和识别、虚实融合、低延时编码和推流等核心能力,确保平台技术领先。

-灵活的教学培训模式:支持一人操作3D模型多人观看的传统教学模式;支持多人独立操作3D模型和多人协作操作同一个3D模型的灵活教学培训场景;支持XR与音视频会议结合,满足本地和异地教学培训场景下的通话需求。

-完善的云平台管理:中心云提供用户管理、产品管理、终端管理、内容管理、内容编排等功能。边缘云提供业务逻辑处理、终端统一接入和状态管理等功能。

-良好的终端兼容性:与高通、三星、Intel等核心芯片厂家深度合作,支持上百家VR/AR设备厂家的接入;边端渲染与系统底层深度优化,与边端渲染配合终端APP都是基于OpenGL编程,效率高,功耗低,使用稳定。

-丰富的内容资源:中兴通讯联合数十家业内领先的XR内容提供商提供数千个优质的XR内容,支持数十种3D模型格式(OBJ、FBX等)、视频和图片等各种内容类型;支持SteamVR等主流XR应用的接入,确保XR内容生态的完整性。

uSmartIN XRExplore赋能行业应用

中兴通讯uSmartIN XRExplore针对教育培训、文旅等行业典型的应用场景痛点,提供对应的解决方案,带来创新的应用体验。下面重点介绍教育培训、工业协同设计、金融VIP室和AR景点秀/AR博物馆四大场景的解决方案。

教育培训

-痛点:传统教育培训无法提供沉浸式的用户体验,无法提供真实场景的模拟,培训效果不理想。尤其有些职业培训涉及危险场景,如化工厂、电厂等,不适合做现场实训,急需替代的解决方案。

-解决方案:通过在5G MEC上部署Cloud XR渲染能力、会控及媒体处理平台,协同Cloud XR业务处理系统,并配合部署在云端的中心管理平台,实现老师和学生在本地或者异地的XR教学和培训。学生不需要在现场实际操作,只需要观看/互动操作便可以提供XR沉浸式的用户体验,提升教学和培训效果。

工业协同设计

-痛点:当前产品的设计和安装都是通过用户自己基于平台设计或者专家授课培训的方式进行,效果不直观,无法达到实际操作的效果。

-解决方案:通过在5G MEC上部署Cloud XR渲染能力、智能识别和感知能力和会控及媒体处理平台,协同Cloud XR业务处理系统,并配合部署在云端的中心管理平台,实现设计总工、设计师和观察员多种角色的协同设计。XR协同方案可实现XR内容提交、分发、场景同步等协作能力;支持多人协同共同完成复杂场景的操作和演练;远程专家可以实现对整体设计的操作和监控。可应用于产品设计、设备安装等多种应用场景。

AR景点秀/AR博物馆

-痛点:旅游景点/博物馆蕴藏的历史、人文等丰富的信息,大多数游客只能走马观花,无法对景点/文物有更深入的理解。

-解决方案:通过在5G MEC上部署Cloud XR智能识别和感知能力、虚实结合和SLAM跟踪定位能力平台,并配合部署在云端的中心管理平台,实现AR景点秀和AR博物馆等相关的AR识别类的应用。当智能终端对现实场景(景区景点或文物)摄像时,在画面上叠加导游信息,如路线指引、互动讲解、文物修复、互动留念、历史重现等,提升用户旅游或参观博物馆的体验。

XR银行

-痛点:用户办理银行业务时,等待时间较长,客户满意度低。

-解决方案:通过在5G MEC上部署Cloud XR渲染能力、智能识别和感知能力、虚实结合、推流和SLAM跟踪定位能力平台,并配合部署在云端的中心管理平台,实现如下银行业务体验:通过VR银行办理业务,提升业务办理效率;通过银行VIP室提供VR沉浸式旅游、医疗、教育等附加服务,并提供AR增强现实应用,如贵金属销售、房产销售、图书预览和智慧诊疗类应用。通过XR沉浸式业务体验,提高客户在银行业务办理的满意度。

中兴通讯uSmartIN XRExplore,利用5G网络大带宽和低延时的优势,赋能各种行业应用。中兴通讯愿携手运营商及行业合作伙伴,开创Cloud XR新时代。