Avis d’expert : on a testé pour vous le CloudXR de NVIDIA

Immersion vous propose un nouvel article. Notre avis d’expert sur le CloudXR de Nvidia, une technologie innovante qui vise à améliorer les performances des applications de réalité virtuelle en utilisant notamment la puissance de calcul de stations graphiques dédiées.. 

En tant qu’utilisateur, optez pour une expérience fluide et immersive. C’est l’un des bénéfices que nous avons démontré grâce à nos tests réalisés sur le casque Meta Quest 2.

Nous l’avons testé pour vous. On vous dévoile les résultats.

Si vous voulez aller plus loin, ou si vous avez un cas d’usage, n’hésitez pas à nous contacter pour sa mise en œuvre ! 

Le streaming pour la réalité étendue : vers de nouveaux horizons

Le Cloud et la réalité virtuelle (RV) sont deux domaines technologiques qui se développent en depuis plusieurs années. Méta, HTC, Pico… Tous sont à la recherche du casque autonome qui révolutionnera le déploiement de la réalité augmentée et virtuelle. Ces dernières sont devenues des outils puissants pour la conception, la production et la maintenance de produits.. 

Aujourd’hui, il est nécessaire d’utiliser un casque pour accéder à ces univers virtuels. Cependant, les casques de RV autonomes tel que Meta le Quest 2 présentent encore des limitations techniques non-négligeables. En effet, les procédés mis en jeu ont besoin de puissances de calcul conséquentes. Les générations d’environnements virtuels demandent beaucoup de ressources aux cartes graphiques et aux processeurs. Il est normal de trouver dans un PC une puissante carte graphique, mais il est aujourd’hui impossible d’embarquer le même type dans un casque. 

L’entreprise Nvidia, leader du calcul informatique et de l’intelligence artificielle, a essayé de mettre le Cloud au service de la réalité virtuelle en créant « CloudXR ». 

La promesse ? Permettre aux casques VR de profiter de la puissance de calcul des ses cartes graphiques. Les casques deviendraient alors de simples afficheurs de contenu. 

L'objectif principal de CloudXR est donc d’accompagner un enrichissement des applications actuellement embarquées dans les casques autonomes..

Figure 1 :  Fonctionnement de NVIDIA CloudXR (Source : https://cutt.ly/WC1fkNa)

Un des experts d’Immersion a testé pour vous le CloudXR de NVIDIA. Témoignage et évaluation des performances de cette technologie. 

Objectifs des tests ? Mettre à l’épreuve NVIDIA CloudXR avec un des casques de XR les plus utilisés : le Meta Quest 2. Présentation détaillée et analyse de performance du Cloud XR e.

La première partie aura pour objectif de présenter l’expérience afin d’en faciliter la compréhension.. Dans un second temps l’article s’arrêtera sur les aspects techniques et les performances graphiques. 

 CloudXR : Une expérience simple et des questions concrètes.  

Afin de mener à bien ses tests, notre expert a utilisé le matériel suivant :

Matériels : 

• Un casque de réalité virtuelle : Meta Quest 2 (Retrouvez la fiche produit sur notre Cornershop : https://bit.ly/3hovz89 )

• Un routeur wifi 6 pour profiter d’un wifi optimisé aux objets et casques autonomes

• un PC/serveur : Nvidia GeForce RTX 3060, Intel i7-9750H, 16Go RAM

Logiciels : 

• Une application Unity développée par la R&D d’Immersion (décrite plus bas)

• SteamVR : Outil développé par Valve et HTC pour profiter de la VR sur le matériel de votre choix

• OVR Metrics Tools : un outil de mesure des performances du casque développé par Meta.

Pour créer un Cloud, il est nécessaire d’avoir un serveur et un réseau. Les serveurs sont des ordinateurs performants, surtout dans le cas de créations virtuelles. Pour être exploités au mieux, ils doivent être liés à des infrastructures réseaux adaptés. La norme wifi 6 est optimisée pour les objets et les casques autonomes. 

L’application OVRMetricsTools permet d’observer etrelever plus de 60 métriquesdu casque. Notre expert en a sélectionné 23 qui se regroupent en 3 sous-groupes : les données GPU (Graphics Processing Unit), les données CPU (Central Processing Unit) et les données expérience utilisateur (images par secondes, batterie, température du casque, etc.). Un affichage persistant (overlay) permet de voir l’évolution des métriques en direct, elles sont aussi enregistrées dans des fichiers .csv pour leurs exploitations.

Figure 2 : Champ de vision du casque : Overlay persistant de OVRMetricsTools

 

Tests du CloudXR : développement et limites

 

Afin de tester les limites de NVIDIA CloudXR, notre expert a développé une application sous Unity. Cette application existe sous deux formes. La première version a été déployée directement sur le casque, comme le veut la procédure standard lors du développement avec le Meta Quest 2. La deuxième est en revanche une application Windows. Elle est lancée sur le serveur distant. Le service Cloud XRest  le lien entre le casque et le serveur. S’il existe deux versions de l’application, chacune exécute le même scénario.

 

            Le scénario est pensé de telle sorte à balayer un large panel de complexités possible pour des scènes virtuelles. Une scène virtuelle est composée de polygones. Chacun peut avoir une texture particulière et même se déplacer dans l’espace. L’hypothèse est que de faire évoluer ces paramètres pour accroitre la complexité de la scène et donc sa génération graphique. Il faut alors de fortes puissances de calcul en cohérence avec la promesse offerte par CloudXR .

Le scénario est découpé en trois catégories. Chaque catégorie permet de simuler une complexité de scène particulière. Les polygones utilisés ici sont des cubes.

 

o   Première catégorie : Les cubes ont une texture simple (1ère image de la figure 3). Cette configuration simule les scènes les plus faciles à générer.

 

o   Deuxième catégorie (2^nd image de la figure 3) : La texture des cubes évolue. Ici, ils sont « en verre ». Les jeux d’ombres et lumières sont alors importants. Les scènes simulées sont donc plus complexes que la catégorie précédente.

 

o   Troisième catégorie (3^ème image de la figure 3) : Chaque face de chaque cube est une vidéo. Chaque vidéo est indépendante des autres. Cette spécificité est la plus complexe. Elle consomme le plus de ressources. 

Figure 3 : 100 cubes blancs, 100 cubes texturés de verre, 10 cubes vidéo

 

Pour affiner les mesures dans chaque catégorie, des itérations génèrent 1 cube puis 10 cubes, 100, 1 000 puis 10 000 cubes. Chaque itération permet de tester précisément les limites du casque Meta Quest 2 (seul) et du casque avec le CloudXR.

 

            Les tests se sont déroulés dans des conditions similaires. Chaque test a duré environ 9 minutes et comprend l’enchainement des 3 catégories.

 

Afin d’obtenir des tendances pour les mesures, 20 tests pour chaque version de l’application ont été effectués. Moyenner les données de chaque métrique sur 20 échantillons permet de lisser les mesures défectueuses et d’obtenir des données plus fiables.

 

Notre expert a développé un programme permettant d’automatiser tous les traitements des données. Ce programme extrait toutes les mesures, les fenêtres, les moyennes et extrait les tendances majeures de chaque métrique. Cet outil a facilité les analyses qui suivent plus bas dans l’article. 

Quels avantages nous offre le CloudXR de NVIDIA ?

Après une première analyse des mesures réalisées, notre expert constate que le CloudXR permet d’envisager des avancées majeuresporu les applications de réalité mixte.

 

En effet, l’utilisation du CloudXR est bénéfique pour le casque, on observe rapidement :

 

-        Une baisse de la consommation de la batterie du casque d’environ 33%.

-        Une baisse de la température dans les même proportion.

-        Aucune latence additionnelle.

-        Une stabilité de la performance perçues.

 

Lorsque le casque doit afficher 10 000 cubes vidéo (soit une scène très complexe), la version locale de l’application s’arrête soudainement. La version Cloud est plus adaptée à cette génération. Toutes les vidéos ne sont pas correctement affichées mais l’utilisation de l’application est toujours possible et fluide. Pour de grandes quantités de polygones à gérer, le casque perd en moyenne 75% de FPS (frames per second) en plus pour la version locale. Les pertes sont visuellement dérangeantes, le casque passe de 72 FPS à une vingtaine.

 

Pour des scènes complexes, l’avantage est donc clairement pour le CloudXR. En revanche, pour des scènes simples ou avec quelques polygones texturés l’utilisation du Cloud n’est pas forcément justifiée. En effet, lorsque des scènes ont jusqu’à 1 000 cubes l’application locale réussie sans soucis à gérer les générations.

           

Notre expert recommande l’utilisation du CloudXR de NVIDIA pour l’utilisation d’applications complexes ou nécessitant une portabilité accrue des casques. Le développement de la 5G et de la norme wifi 6 va permettre d’utiliser le CloudXR comme moyen rapide, fiable et efficace d’utilisation de la réalité virtuelle ou mixte.

« Le CloudXR de NVIDIA tient ses promesses et ce n’est que le début ! » conclut notre expert.