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Immersion bietet Ihnen einen neuen Artikel. Unsere Expertenmeinung zu Nvidias CloudXR, einer innovativen Technologie, die die Leistung von Virtual-Reality-Anwendungen verbessern soll, indem sie unter anderem die Rechenleistung dedizierter Grafikstationen nutzt...
Entscheiden Sie sich als Nutzer für ein flüssiges und immersives Erlebnis. Dies ist einer der Vorteile, die wir durch unsere Tests mit dem Meta Quest 2-Headset nachgewiesen haben.
Wir haben es für Sie getestet. Wir verraten Ihnen die Ergebnisse.
Wenn Sie noch weiter gehen möchten oder einen Anwendungsfall haben, kontaktieren Sie uns bitte für die Umsetzung!
Streaming für erweiterte Realität: Auf zu neuen Horizonten!
Die Cloud und die virtuelle Realität (VR) sind zwei Technologiebereiche, die sich seit mehreren Jahren in der Entwicklung befinden. Meta, HTC, Pico... Alle sind auf der Suche nach dem autonomen Headset, das den Einsatz von Augmented und Virtual Reality revolutionieren wird. Diese sind zu mächtigen Werkzeugen für die Planung, Produktion und Wartung von Produkten geworden.
Heutzutage ist es notwendig, ein Headset zu verwenden, um Zugang zu diesen virtuellen Welten zu erhalten. Autonome VR-Headsets wie Meta le Quest 2 haben jedoch noch einige nicht zu vernachlässigende technische Einschränkungen. Die Prozesse, die dabei zum Einsatz kommen, erfordern eine hohe Rechenleistung. Die Generationen von virtuellen Umgebungen stellen hohe Anforderungen an Grafikkarten und Prozessoren. Es ist normal, in einem PC eine leistungsstarke Grafikkarte zu finden, aber es ist heute unmöglich, denselben Typ in ein Headset einzubauen.
Das Unternehmen Nvidia, führend im Bereich Computerberechnungen und künstliche Intelligenz, hat versucht, die Cloud in den Dienst der virtuellen Realität zu stellen, indem es "CloudXR" entwickelt hat.
Das Versprechen? VR-Headsets sollen von der Rechenleistung seiner Grafikkarten profitieren können. Die Headsets würden dann zu einfachen Anzeigegeräten für Inhalte werden.
Das Hauptziel von CloudXR besteht also darin, eine Bereicherung der derzeit in den autonomen Headsets eingebetteten Anwendungen zu begleiten...
Abbildung 1: Funktionsweise von NVIDIA CloudXR (Quelle: https://cutt.ly/WC1fkNa)
Einer der Experten von Immersion hat für Sie die NVIDIA CloudXR getestet. Erfahrungsbericht und Bewertung der Leistungsfähigkeit dieser Technologie.
Ziele des Tests? NVIDIA CloudXR mit einem der meistgenutzten XR-Headsets auf die Probe stellen: dem Meta Quest 2. Detaillierte Vorstellung und Leistungsanalyse von Cloud XR e.
Der erste Teil wird das Ziel haben, das Experiment vorzustellen, um es leichter verständlich zu machen.. In einem zweiten Teil wird sich der Artikel mit den technischen Aspekten und der grafischen Leistung befassen.
CloudXR: Ein einfaches Experiment und konkrete Fragen.
Um seine Tests durchzuführen, hat unser Experte die folgende Hardware verwendet:
Materialien :
- Ein Virtual-Reality-Headset: Meta Quest 2 (Die Produktbeschreibung finden Sie in unserem Cornershop: https://bit.ly/3hovz89 ).
- Einen Wifi-Router 6, um von einem für Objekte und eigenständige Headsets optimierten Wifi zu profitieren.
- einen PC/Server: Nvidia GeForce RTX 3060, Intel i7-9750H, 16 GB RAM.
Software:
- Eine Unity-Anwendung, die von Immersion R&D entwickelt wurde (weiter unten beschrieben).
- SteamVR: Ein von Valve und HTC entwickeltes Tool, mit dem Sie VR auf der Hardware Ihrer Wahl genießen können.
- OVR Metrics Tools: Ein von Meta entwickeltes Tool zur Messung der Leistung des Headsets.
Um eine Cloud einzurichten, benötigt man einen Server und ein Netzwerk. Server sind leistungsfähige Computer, insbesondere bei virtuellen Kreationen. Damit sie optimal genutzt werden können, müssen sie mit einer geeigneten Netzwerkinfrastruktur verbunden sein. Der Wifi 6-Standard ist für Objekte und autonome Headsets optimiert.
Die Anwendung OVRMetricsTools ermöglicht die Beobachtung und Erhebung von über 60 Headset-Metriken. Unser Experte hat 23 davon ausgewählt, die sich in drei Untergruppen unterteilen lassen: GPU-Daten (Graphics Processing Unit), CPU-Daten (Central Processing Unit) und Benutzererfahrungsdaten (Bilder pro Sekunde, Batterie, Temperatur des Headsets usw.). Eine persistente Anzeige (Overlay) ermöglicht es, die Entwicklung der Metriken live zu sehen, sie werden auch in .csv-Dateien für ihre Auswertungen gespeichert.
Abbildung 2: Sichtfeld des Helms: Persistentes Overlay von OVRMetricsTools.
Tests von CloudXR: Entwicklung und Grenzen
Um die Grenzen von NVIDIA CloudXR zu testen, hat unser Experte eine Anwendung in Unity entwickelt. Diese Anwendung existiert in zwei Versionen. Die erste Version wurde direkt auf dem Headset bereitgestellt, wie es bei der Entwicklung mit dem Meta Quest 2 Standardverfahren ist. Die zweite ist hingegen eine Windows-Anwendung. Sie wird auf dem Remote-Server gestartet. Der XR-Cloud-Dienst ist die Verbindung zwischen dem Headset und dem Server. Wenn es zwei Versionen der Anwendung gibt, führen beide das gleiche Szenario aus.
Das Szenario ist so konzipiert, dass es ein breites Spektrum an möglichen Komplexitäten für virtuelle Szenen abdeckt. Eine virtuelle Szene besteht aus Polygonen. Jedes kann eine bestimmte Textur haben und sich sogar im Raum bewegen. Die Hypothese ist, dass die Komplexität der Szene und damit ihre grafische Darstellung durch die Veränderung dieser Parameter erhöht werden kann. Dies erfordert eine hohe Rechenleistung, die mit dem Versprechen von CloudXR übereinstimmt.
Das Szenario ist in drei Kategorien unterteilt. Jede Kategorie ermöglicht die Simulation einer bestimmten Szenenkomplexität. Die hier verwendeten Polygone sind Würfel.
o Erste Kategorie: Die Würfel haben eine einfache Textur (1. Bild in Abbildung 3). Diese Konfiguration simuliert die am einfachsten zu generierenden Szenen.
o Zweite Kategorie (2. Bild in Abbildung 3): Die Textur der Würfel entwickelt sich. Hier sind sie "aus Glas". Das Spiel mit Licht und Schatten ist dann wichtig. Die simulierten Szenen sind daher komplexer als in der vorherigen Kategorie.
o Dritte Kategorie (3. Bild in Abbildung 3) : Jede Seite jedes Würfels ist ein Video. Jedes Video ist unabhängig von den anderen. Diese Besonderheit ist die komplexeste. Sie verbraucht die meisten Ressourcen.
Abbildung 3: 100 weiße Würfel, 100 strukturierte Glaswürfel, 10 Videowürfel.
Um die Messungen in jeder Kategorie zu verfeinern, werden in Iterationen zunächst 1 Würfel, dann 10 Würfel, 100, 1.000 und 10.000 Würfel erzeugt. Mit jeder Iteration werden die Grenzen des Meta Quest 2-Headsets (allein) und des Headsets mit CloudXR genau getestet.
Die Tests fanden unter ähnlichen Bedingungen statt. Jeder Test dauerte etwa 9 Minuten und umfasste die Abfolge der drei Kategorien.
Um Trends für die Metriken zu erhalten, wurden 20 Tests für jede Version der Anwendung durchgeführt. Durch die Mittelung der Daten für jede Metrik über 20 Proben können fehlerhafte Messungen geglättet und zuverlässigere Daten erhalten werden.
Unser Experte entwickelte ein Programm, mit dem alle Datenverarbeitungen automatisiert werden konnten. Dieses Programm extrahiert alle Messungen, Fenster, Mittelwerte und extrahiert die wichtigsten Trends für jede Metrik. Dieses Tool erleichterte die Analysen, die weiter unten im Artikel folgen.
Welche Vorteile bietet uns die NVIDIA CloudXR?
Nach einer ersten Analyse der Messungen stellt unser Experte fest, dass CloudXR für Mixed-Reality-Anwendungen einen großen Schritt nach vorne bedeuten kann.
Die Verwendung von CloudXR wirkt sich positiv auf das Headset aus, und man kann schnell feststellen, dass :
- Der Batterieverbrauch des Headsets sinkt um ca. 33 %.
- Eine Senkung der Temperatur im gleichen Verhältnis.
- Keine zusätzlichen Latenzen.
- Eine stabile wahrgenommene Leistung.
Wenn das Headset 10.000 Videowürfel (eine sehr komplexe Szene) anzeigen muss, stoppt die lokale Version der Anwendung plötzlich. Die Cloud-Version ist für diese Generation besser geeignet. Nicht alle Videos werden korrekt angezeigt, aber die Nutzung der App ist immer noch möglich und flüssig. Bei großen Mengen an Polygonen, die verwaltet werden müssen, verliert das Headset bei der lokalen Version durchschnittlich 75 % mehr FPS (Frames per Second). Die Verluste sind visuell störend, das Headset sinkt von 72 FPS auf etwa 20.
Bei komplexen Szenen liegt der Vorteil also eindeutig bei der CloudXR. Bei einfachen Szenen oder Szenen mit einigen texturierten Polygonen ist die Verwendung des Cloud hingegen nicht unbedingt gerechtfertigt. Bei Szenen mit bis zu 1.000 Würfeln gelingt es der lokalen Anwendung problemlos, die Generationen zu verwalten.
Unser Experte empfiehlt die Verwendung von NVIDIA CloudXR für die Nutzung komplexer Anwendungen oder für Anwendungen, die eine höhere Tragbarkeit der Headsets erfordern. Die Entwicklung von 5G und dem Wifi 6 Standard wird die Nutzung von CloudXR als schnelle, zuverlässige und effiziente Möglichkeit zur Nutzung von virtueller oder gemischter Realität ermöglichen.
"NVIDIAs CloudXR hält, was es verspricht, und das ist erst der Anfang!", schließt unser Experte.