行业首发 | 云端3D立体图形显示功能

2020-03-10 17:00:54

3D立体显示技术使得图形显示完成了从平面3D到立体3D的飞跃,给人以身临其境的感觉,是彩色替代黑白后又一次技术革命。不仅在生活娱乐上给人以全新的视觉体验,在社会生产上更成为重要生产力工具和必须品。

在2010年左右,NVIDIA和AMD基于各自的GPU技术,分别推出了自己的立体显示方案NVIDIA 3D Vision和AMD HD3D。使用人员戴上3D眼镜,配合特定型号的GPU和显示器,就可以在二维平面上看到具有3D立体效果的图形。

NVIDIA和AMD的这两种方案均是基于主动快门式3D技术,相比传统的色差式和偏光式3D技术,具有可视角度好、图形效果出色等特点,能够在保持画面的原始分辨率的情况下,享受到真正的3D效果,成为企业生产的主要3D应用方案。

随着越来越多的行业,正在将桌面作业方式从传统的本地PC和图形工作站,迁移到GPU云。如何使得云端也能够实现相同的3D显示效果,用户能够过度到云端进行生产,成了一个尤为重要的问题。

zVision 3D实现“云立体视觉”

在基于本地设备的主动快门式3D技术实现方案中,整个系统由GPU,120Hz显示器,快门式3D眼镜,同步信号控制器组成。GPU将图形按帧一分为二,形成对应的左眼和右眼两组画面,输出给显示器连续交错显示,每一组画面的频率为60Hz。连接在主机上的同步信号控制器,将获取GPU输出的图形频率信息,控制3D眼镜左右镜片开关的工作频率,使得双眼能够在正确的时刻看到相应画面,从而实现3D立体成像。

如何在云端实现这套3D解决方案呢?在云环境下,系统各组成部分之间的相对位置发生了改变:图形生产在云端,图形显示以及观看在本地,两个部分隔着网络,这产生不少难以解决的技术实现难题:

  • GPU和显示器中间隔着以太网,如何在云端正确抓取出GPU内作业软件生成的左右眼立体图形数据?

  • 由于同步信号控制器不是连接在云端服务器上,而是连接在本地的瘦客户端,无法直接获取GPU的画面的输出状态,同步信号控制器如何获得显卡的输出信息?

  • 如何在网络延迟和抖动导致图形传输不稳定的情况下,确保眼镜快门工作频率和显示器上的立体图形显示依然能够正确同步?

为了解决以上问题,GPU云实验室充分挖掘了GPU的并行计算能力,结合“zVision桌面传输协议”,通过以下技术方案实现了云端3D立体图形显示功能:

  • 在GPU云端通过zVision 3D API抓取业务软件生成的原始立体图形数据,并基于CUDA/OpenCL,对抓取到的数据进行二次处理,为客户端的同步控制和立体图形显示做好准备。

  • 在瘦客户端利用CPU自带的核芯显卡完成OpenCL运算,将收到的数据转换成对应的左右眼两组数据,并将相关控制信号实时反馈给同步控制器。

  • 针对网络变化做出相应补偿和调整,实现云端3D立体图形的显示和观看。

此次推出的zVision 3D立体图形显示功能支持NVIDIA和AMD两大品牌的各个系列显卡,未来亦将针对Intel推出的独立显卡进行适配。

GPU云实验室一直致力于行业最新技术的研发,致力打造“云端的图形工作站,本地一致的使用体验”。现在已经推出了zVision Extreme 零延迟(ZeroLatency)、全硬件编解码的色彩无损图形传输和显示 ( TrueColor ) 、3D立体图形显示(3D)等功能,为用户从本地作业升级为云端生产,带去极致的使用体验。

赋能大GIS行业全业务上云

在大GIS行业中,使用立体显示技术进行立体测图,是卫星影像处理等场景的刚需。使用立体测图的方式,影像中的建筑物、山川河流等地形地貌以立体的形式展现出来,可以更精确的处理高程,描绘等高线。

大GIS行业的业务具有普遍特征:数据体量大、吞吐要求高、保密要求强。使用 “超融合+GPU云” 的建设方式搭建 “时空大数据云” ,可以有效的解决大GIS行业的业务痛点,显著提升生产效率。

zVision 3D 的诞生,使得立体测图场景也可以受益于云计算的架构,实现 “数据在云端,像素到桌面”。其中立体图形渲染在云端,而立体显示在本地,我们称之为 “云立体测图”。这一全新技术的诞生,打通了大GIS行业上云的最后一道难关,使得大GIS行业全业务实现云化。

GPU云实验室在开发zVision 3D的过程中,已经和行业内多家知名立体测图软件厂商合作,对 “云立体测图”的方案进行优化。泽塔云将与合作伙伴携手,为客户和行业带来更多优质的产品,实现更多的价值。


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