2 月 25 日，火山引擎视频云科技原力峰会顺利召开。
视频业务的高速倒退驱动着视频利用走向更丰盛的直播互动、更高清的视频内容和更沉迷式的玩法体验，而这背地离不开边缘计算全域分布式异构算力和高效渲染服务的反对。
火山引擎边缘计算产品负责人沈建发在以《当渲染遇上边缘计算，打造视频交互新模式》的主题演讲中，介绍了他对视频时代算力利用的解读，并分享了边缘计算如何保障视频业务极致用户体验的技术计划。
边缘计算助力极致体验的视频云
视频云整体市场仍处于高速倒退的阶段，IDC 数据显示，2020 下半年中国视频云市场规模达到 38.1 亿美元，2021 上半年增长至 43.7 亿美元，而这背地离不开边缘计算全域分布式异构算力和智能调度的反对。
边缘计算作为视频云的整体算力底座，为视频云业务提供全局一致性的用户体验。通过优质的边缘节点、全域分布式的网络带宽以及多种异构算力资源，提供更低时延的网络接入能力、更优化的网络带宽老本、丰盛的异构算力资源和智能调度，满足视频云业务中直播特效、虚构主播、数字人、云游戏等场景对渲染算力的需要，撑持更多的翻新玩法，带来更极致的互动体验。
当渲染遇上边缘计算
讲到渲染，常见的渲染形式次要分为离线渲染和实时渲染两种。
- 离线渲染 ，更多用于 影视特效、3D 效果图、CG 动画、家装设计 等场景，电影院线的大片特效、动漫、动画电影等，包含此次冬奥会展现的一些视觉特效，都是离线渲染利用的体现。
- 实时渲染 ，次要利用于 云游戏、AR/VR、视频直播特效、云创作 等对低时延和互动性要求较高的场景。
进一步来看，实时渲染和离线渲染其实都属于图形渲染。咱们能够看到目前图形渲染支流的实现技术有如下三种：光栅化、光线投射、光线追踪。这三种形式都须要大量的算力去计算光线和物体相交的仿真成果。
传统形式个别都是由核心云提供算力实现，随着业务的倒退，比方视频直播的漫画风特效和云游戏场景等，除了须要高质量的渲染成果，还须要保障用户的实时交互，因而同时具备高性能、低时延的算力诉求。边缘计算能够在更凑近用户的地位，为业务提供通用、高性能、低时延的异构算力资源，减速业务渲染效率。
新一代边缘计算云平台
讲到边缘计算，跟大家分享一下咱们对边缘计算的定义，咱们将用户到云核心之间所有的算力层都定义为边缘计算的领域，包含：现场边缘、近场边缘、云边缘三层，笼罩 5 -40ms 时延范畴，提供从用户现场，到本地城市节点以及区域核心汇聚节点等多种异构算力资源，依据地理位置的散布，提供复线、多线等多种网络接入能力，确保用户就近接入，满足业务超低时延的算力调度和网络能力的需要。
基于以上，咱们构建了新一代边缘计算云平台。边缘计算云平台整体采纳一横 N 纵的构造，一横是指基于边缘计算基础设施打造的云原生边缘平台，N 纵指具象化的服务能力，如边缘虚机、边缘容器、边缘网络、边缘函数和边缘渲染等。
边缘渲染作为边缘计算云平台的计算资源服务，联合云边治理通道和全域智能调度，为视频直播、云游戏、AR/VR、影视特效等提供次要的渲染算力调度入口。 另外，网络和平安组件为边缘渲染服务提供高效的网络接入和平安防护保障，灵便的弹性算力资源可按需为边缘渲染提供算力的扩缩容、全域算力的按需调度，并能实现多任务协同解决，最终联合云原生个性帮忙业务实现分布式高效治理。
基于边缘计算构建更加高效的边缘渲染服务
边缘渲染服务是基于边缘根底底座资源，在边缘云原生操作系统之上构建的 PaaS 平台，通过智能调度、工作编排，自定义渲染引擎，配合优化的网络传输和实时音视频通信协定，为直播特效、数字人、云游戏、VR、影视动画制作等提供实时渲染和离线渲染能力。
为什么基于边缘计算来构建渲染服务？除了实时渲染须要的低时延交互外，在离线渲染场景咱们也做了一些试验，比方一个 1G 我的项目工程文件，生成 100 帧，每帧 300MB 图片的场景，在核心实现工作解决的工夫须要 760 秒，边缘只须要 79 秒，边缘的整体效率是核心的 9.62 倍 ，这也是在边缘构建渲染服务的起因之一。边缘计算可能为实时渲染与离线渲染提供全域笼罩的算力调度，同时保障低时延的网络响应需要， 真正帮忙业务晋升用户的实时交互体验。
上面将具体介绍边缘渲染服务在不同场景的实际及相干典型案例。
基于边缘计算的渲染场景实际
实时渲染
实时渲染广泛应用于虚构穿戴、数字人、面部特效等业务畛域，业务模型是基于物理世界人们的动作、表情、姿势叠加或转化成虚构形象，通过视频终端采集和动作捕获设施等，在保障交互实时性的同时，采纳 RTC 传输至最近的边缘计算节点。联合边缘算力实时渲染，将渲染后的视频图像散发到用户终端上显示。
在实时渲染场景中，边缘计算提供了高性能、低时延、标准化的分布式计算服务，基于最靠近用户的地理位置实现实时渲染引擎的高效反馈，保障用户高质量的实时观看与交互体验。
云游戏
云游戏场景中，用户对时延更加敏感。区别于端游、页游、手游和主机游戏，云游戏的游戏资源、运行、渲染都须要在云端实现，相当于用户在云端玩游戏，这种场景下须要边缘计算提供高性能的图像渲染算力，从而保障游戏体验的逼真度。
依靠边缘计算全域笼罩的边缘异构算力，一方面能够基于用户地理位置亲和性，就近接入最近的云游戏资源池，实现游戏指令毫秒级交互；另一方面，联合边缘计算的 CPU、GPU、ARM 等异构算力，云游戏能够解锁原来挪动终端对计算和存储能力的限度，无需下载、装置，随时随地接入，开机即可畅游大型游戏，保障玩家取得无设施限度、稳固、高品质、超低时延的游戏体验。
边缘渲染农场
边缘渲染农场罕用于如影视特效、三维动画、设计效果图等场景，为用户提供一站式渲染服务。
- 首先，边缘渲染客户端作为用户自助渲染的第一入口，为用户提供高速的传输效率和保障传输中数据加密服务。
- 其次，边缘渲染服务次要在近场边缘和云边缘为用户提供异构算力的散布式调度和工作编排，反对支流三维设计软件及插件，比方：Maya、Blender、Arnold 等，并反对跨平台任务调度与帮助。边缘渲染服务还能够联合边缘对象存储和 CDN 等减速能力，以及设计师所在地理位置就近提供服务，缩短工程数据传输间隔，无效升高网络时延。
- 同时，通过全域节点的边缘算力资源和智能调度，能满足要害渲染工作的灵便切片，实现多节点并行渲染，晋升渲染效率，减速内容创作渲染周期和疾速工程作业公布。
边缘渲染劣势
通过以上实际，咱们提炼出边缘渲染服务的三大劣势：
- 第一，就近接入：基于覆盖全国各省市的边缘计算节点，反对复线、多线等多种网络状态，为渲染业务提供短缺的本地算力资源，反对就近接入。
- 第二，普适、弹性：提供 X86/ARM 架构、CPU/GPU 实例等多样化的算力规格和自助式云服务，满足用户按需、弹性、灵便的普适需要。
- 第三，实时交互：采纳 SPDK 技术优化磁盘 IO，并提供 100Ge/25Ge 智能网卡，联合渲染引擎，实现低时延的交互体验。
边缘渲染典型案例
家装设计与 VR 展现
家装设计和 VR 看房是渲染常见的场景之一，边缘渲染服务作为边缘算力资源的入口，通过全域笼罩的边缘异构算力，联合智能调度，高效实现渲染工程疾速出现，升高时延，在本地即可实现房屋设计和 VR 展现，实现从图片采集 - 传输 - 渲染 - 缝合 - 出现的业务闭环。
自定义图片渲染
自定义图片渲染是基于边缘 GPU 算力实现的数字资产高效离线渲染，边缘渲染服务反对自定义策略，包含自定义源文件输出、自助抉择渲染引擎、自定义逻辑输入、性能需要自定义拓展，通过全域调度的边缘渲染算力，反对业务的就近渲染解决，多样化的异构算力，充沛满足不同业务的个性化需要。
UE 应用程序托管
UE 应用程序托管是实时渲染的场景之一，罕用于云游戏和虚构展厅等场景，用户能够将 UE 应用程序托管到边缘计算节点，由边缘计算节点提供算力反对，解锁挪动终端对算力和存储的依赖，实现疾速、低时延的利用交互，同时保障高质量的图像传输 。另外，联合 RTC 传输协定可能保障整体利用交互时延管制在 100-150ms，实现 最佳画质的视觉体验。
视频直播
最初，给大家展现边缘渲染在视频直播畛域的利用案例。
- 首先，视频直播的实时特效渲染，此处比照了手机端渲染和边缘云渲染，从视频中能够看到，边缘云渲染相较于手机端渲染，在细节还原度和色阶平滑度都有更显著的成果。
- 其次，从 观看体验 来说，边缘云渲染端到端的时延约 100-150ms，简直无感知，不影响直播交互体验，同时能够实现挪动终端的算力上移到边缘云，提供更多的场景和更优质的体验。
- 第三，在 虚构主播和数字人 场景中，通过摄像头捕获用户表情及动作细节，联合海量边缘渲染算力以及用户所处地理位置的智能调度，实现毫秒级实时渲染，发明极致的实时交互体验。
将来瞻望
目前火山引擎边缘计算曾经在抖音、今日头条、飞书、西瓜视频、住小帮等多款互联网利用落地，同时咱们也在直播特效、虚构主播、云游戏等场景有十分成熟的案例。将来，咱们心愿可能携手各界合作伙伴，在 工业视觉、数字孪生、三维路线模仿、动画渲染等畛域摸索更多可能性 ， 诚邀大家一起，共创边缘新生态。