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端渲染 or 流渲染?開發架構該如何選擇?

無論是端渲染架構還是流渲染架構,本質上都是數字孿生雲渲染的實作方式。

本指南重點針對“端渲染架構”和“流渲染架構”的技術特性做進一步分析。(如有不準确的地方歡迎指正或讨論)

01.架構概述

端渲染架構

圖觀™端渲染開發架構,是基于 HTML5 和 WebGL 技術,整合推出的數字孿生端渲染技術支撐體系,涵蓋端渲染場景效果編輯器、端渲染服務平台、端渲染控件等技術産品,覆寫數字孿生應用開發的全生命周期,為小規模要素資料、高并發通路的三維場景提供便捷的運作和開發平台。

端渲染 or 流渲染?開發架構該如何選擇?

流渲染架構

圖觀™流渲染開發架構,是基于實時雲渲染(GPU雲化)、視訊串流等技術,整合推出可視化數字孿生流渲染解決方案技術支撐體系,涵蓋:流渲染服務平台、流渲染控件等技術産品,為大規模、高渲染效果三維場景在輕量化終端上的運作和開發提供技術保障。

端渲染 or 流渲染?開發架構該如何選擇?

02.考慮因素分析

在本小節中,我們将對端渲染架構和流渲染架構這兩種方式,在各考慮因素下的要求和能力進行簡要分析。

硬體要求

端渲染架

構端渲染架構的渲染工作由用戶端浏覽器完成,對于用戶端的硬體性能有一定的要求。三維場景的顯示效果和圖像品質完全取決于用戶端硬體裝置的性能,特别是裝置的CPU、圖形硬體、作業系統、顯示裝置等,如果三維場景構成複雜且涵蓋大量資料,則用戶端裝置還必須具備足夠的存儲空間,但端渲染架構不需要專業的渲染伺服器。

流渲染架構

流渲染架構三維場景渲染在雲渲染伺服器完成,并采用視訊串流技術,将渲染畫面實時傳送至使用者的浏覽器,支援終端使用者和雲端應用的實時互動。流渲染架構需要專業的雲渲染伺服器,但對于用戶端的硬體裝置性能沒有特别的要求,任意輕量化終端均可獲得高品質的三維渲染效果。

網絡環境要求

端渲染架構

端渲染架構對于網絡環境沒有特殊要求,不過網絡帶寬直接影響三維場景資料的加載時間以及互動操作的響應效率。

流渲染架構

流渲染架構,對網絡環境的帶寬和延遲的要求比較嚴格,單通道通路需要5Mbps 至 30 Mbps 不等的帶寬,如果網絡帶寬不足,則無法以較高碼率串流畫面,會造成畫質下降;如果網絡延遲較高,則會造成浏覽器端的操作與串流回來畫面之間存在較大延遲。

并發通路支援能力

端渲染架構

端渲染架構适用于并發通路要求高的場景。端渲染架構的渲染工作不需要專門的圖形渲染伺服器支援,易于部署,是以能夠支援高使用者數、高并發通路需求。

流渲染架構

流渲染架構的并發通路數量相對受限。流渲染架構每路并發需要占用伺服器顯示卡的一部分渲染資源,根據場景模型面數和 draw call 數量,每一路通路可能占用GTX 1050 至 RTX 3080 不等的渲染計算資源,雖然雲渲染伺服器可以通過增加顯示卡的方式,提高浏覽器用戶端的場景并發通路數量,但對比端渲染架構來說,并發通路規模相對受限。

渲染效果

端渲染架構

端渲染架構的渲染核心是基于JavaScript圖形API,可提供精美的實時渲染視效。

端渲染 or 流渲染?開發架構該如何選擇?

支援超大範圍三維地形顯示,真實還原山峰/峽谷、海面、植被、道路、建築等地形地貌;支援傾斜攝影資料疊加,實作全球範圍、超大規模地形渲染;支援對水面波浪、地面植被、天空大氣、光照陰影、城市夜間燈光、街道車流密度等地理環境效果進行高逼真、動态渲染,提供高品質的三維場景實時渲染效果。

流渲染架構

03.架構選擇小結

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