Support the rapid landing of immersive experience applications

Alibaba Cloud XR Platform は、コンピューティングパワーのスケジューリング、3D リアルタイムレンダリング、オーディオおよびビデオのエンコーディングとストリーミング、アプリケーションの公開、ユーザー管理などのサービスを提供します。開発者はアプリケーションの公開を Cloud XR プラットフォームにホストでき、ユーザーは AR / VR / MR などの複数の端末から Cloud XR プラットフォームに参加し、3D アプリケーションを操作して体験できます。以下にスピーチの内容を紹介します。

01 単一のインタラクションから全要素インタラクションへの進化

現在、没入型体験は非常に注目されているキーワードであり、没入型体験を語る上で全要素インタラクションは欠かれません。

人間が利用するメディアの発展傾向は、抽象から具体へと段階的に現実世界を復元していくことです。では、どのようにして全要素のインタラクションを実現するのでしょうか。現在、没入化を通じてリアルタイムのインタラクションを重ね合わせることができます。人間は生まれつき社交的で好奇心に溢れており、これこそが発展の原動力です。

人間の子どもが世界を認識する方法は触覚であり、これはより効率的な認知手段でもあります。人間の認知モデルによれば、よりリアルなシミュレーション実践はファインマン学習法に次ぐ学習方法です。学習効率の向上は生産性の向上にも確実につながり、これが Alibaba Cloud が Cloud XR プラットフォームを開発した当初の意図であり、社会と産業界全体の創造性と生産性を向上させることを目指しています。

02 クラウドコンピューティングの視点から見た没入型体験とビジネス技術の課題

下図の 7 層モデルは、全体のビジネスを体験、ディスカバリー、クリエイターエコノミー、空間コンピューティング、ディストリビューション、ヒューマンマシンインターフェイス、インフラストラクチャの 7 つのレイヤーに体系的に分割しています。

左側の 7 層モデルを右側のクラウドコンピューティングの一般的なアプリケーション分野にマッピングすると、クラウドコンピューティングに対する新たな要件が生じ、これらの新しい要件は依然としてユーザー体験を中心に展開します。要するに、メタバースの全要素通信モードは、クラウドコンピューティングに前例のない影響と課題をもたらしています。

没入化による課題は、主にコンピューティング、通信、ビジネスモデルから生じます。

メタバースのインタラクション方法はコンピューティングをより複雑にします。PC からスマートフォンへの発展過程を例に挙げます。初期の段階では、PC とのインタラクションはディスプレイ、キーボード、マウスに限られていました。その後ウェブカメラが追加されましたが、インタラクションは依然として非常にシンプルで、PC 上のアプリケーションもシンプルであり、データ量は少なく、計算量も小さいものでした。そのため、ドキュメント処理や簡単な計算など、ローカルのコンピューティング能力で対応できるビジネスが数多くありました。

スマートフォンの登場により大きな変化がもたらされ、インタラクションデバイスもますます多様化しました。マルチタッチディスプレイやさまざまな解像度のカメラに加え、加速度センサー、温湿度センサー、赤外線センサー、距離センサーなど、各種センサーも搭載されるようになりました。これらのセンサーはより多くの情報をもたらし、スマートフォン上のアプリケーションをより豊かにしました。処理すべきコンピューティングが増加するにつれ、モバイルアプリケーションのコンピューティングの一部はクラウドに移行し、GPU などのアクセラレータも導入されました。たとえば、AI やゲームのコンピューティングシナリオでは、クラウド上のコンピューティングパワーを活用して、より良いユーザー体験を得ています。

XR 体験の発展に伴い、ジェスチャー認識や音声認識など、端末デバイスの新たなインタラクション方法が登場し、コンピューティングシナリオはさらに多様化しています。これらの新しいインタラクション方法には、より多くのコンピューティングパワーを消費する必要があります。

業界全体が新しいインタラクション方法へのアップグレードに直面している中、アップグレードが必要なのは技術だけでなく、ビジネス方法も 10 倍のアップグレードが求められています。主にコンピューティング、通信、ビジネスエコシステムの要件からです。

没入型体験がコンピューティングにもたらす課題はいくつかの側面から生じます。従来のコンピューティングは CPU 中心でしたが、没入型体験のコンピューティングは 3D モデルのリアルタイムレンダリング、AI シーンのコンピューティング、ストリーミングメディアのエンコーディングとデコーディングが中心であり、いずれも非常に集中的なコンピューティングパワーを必要とします。インターネットのユーザー数も倍増し、ビジネスを処理するためにより多くのコンピューティングリソースと膨大なスケールが求められています。

通信においては、リアルタイムインタラクションや大規模 AI モデルトレーニングのために低遅延通信が必要であり、高解像度の映像配信のためにより広帯域の通信も必要です。

さらに、エコシステムのオープン性をさらに向上させる必要があります。他の業界と比較して、没入型体験産業に関わる川上および川下の企業はより多種多様で、技術スタックも非常に複雑です。そのため、さまざまな業界が相互に協力できるよう、よりオープンなエコシステムが必要です。すべてのメーカーがオープンな姿勢を維持するだけでなく、統一された規格と協力基準を構築し、業界を共に拡大していく支援も必要です。

Alibaba Cloud は、過去 10 年間に解決してきた技術的課題を DPCA アーキテクチャに集約しました。2017 年に DPCA アーキテクチャを導入し、IO レイテンシの継続的な削減と IO 帯域幅およびスループットの向上を図ってきました。2021 年の Apsara Conference でリリースされた第 4 世代 DPCA は、ネットワーク転送遅延を 15 マイクロ秒まで低減できます。

通信能力の向上に加え、コンピューティング能力も強化しています。過去数年間で、Alibaba Cloud の GPU インスタンスのコンピューティング能力は 100 倍に向上しました。2021 年に第 7 世代 GPU インスタンスがリリースされ、AI コンピューティング、AI 推論、没入型体験のグラフィックスコンピューティングシナリオにおいて、コンピューティング能力の大幅なアップグレードを実現しました。

さらに、コンピューティングのスケールも拡大しており、現在までにコンピューティング能力は 1,700 PetaFLOPS を超えています。

技術構築と比較して、エコシステムの構築はさらに重要です。

03 効率化とエコシステム能力の向上に向けたプロダクトケイパビリティの構築

業界を発展させるには、最も重要なことは生産関係を整理することです。パートナーおよび顧客と共にプロダクトシステムを構築し、このエコシステムをより完全なものにしたいと考えています。

ヘテロジニアスコンピューティングは、使いこなすのが難しいと広く認識されてきました。そのため、共同研究開発チームを通じて、いくつかの主要なアプリケーションシナリオで多くの最適化を実施しました。グラフィックスコンピューティングシナリオ、AI コンピューティングシナリオ、ストリーミングメディアコンピューティングシナリオにおいて、非常に効率的で使いやすいツールを多数カプセル化し、ユーザーの効率向上とプロダクトのコスト効率と使いやすさの向上を支援しています。

これに基づき、ビジュアルコンピューティングシステムも構築し、業界全体のすべてのアプリケーションシナリオのニーズをクラウド上で推進したいと考えています。

04 Cloud XR プラットフォームの登場

Cloud XR プラットフォームは、Alibaba Cloud が Parallel Cloud と協力して提供する、エンタープライズレベルの 3D アプリケーションホスティングおよび公開のためのリアルタイムレンダリングプラットフォームです。フラットデバイスだけでなく、VR、AR、MR などの 3D 端末デバイスもサポートし、ユーザーがより良い体験を得られるよう支援します。ユーザーは 3D アプリケーションを Cloud XR プラットフォームにデプロイして公開できます。

現在、このプラットフォームのケイパビリティはさまざまな業界で検証されています。

パブリッククラウド上の Cloud XR プラットフォームは、プライベートデプロイと比較してより大きなメリットがあります。

05 Jieyun XR Platform

現在、Cloud XR プラットフォームは T4、A10、RTX 6000 をベースとした GPU インスタンスをサポートしており、NVIDIA vDWS ライセンスも含まれ、非常に使いやすくなっています。

T4、A10、RTX 6000 はいずれも RT コアやテンソルコアなどの重要な機能を備え、ハードウェアコーデックユニットも搭載しており、低遅延のシリアルストリームを取得するのに役立ちます。同時に、A10 と RTX 6000 は DPCA コンピューティングアーキテクチャを搭載しており、より低遅延の IO を実現できます。

Cloud XR プラットフォームは Windows Server 2016 および Windows Server 2019、そして主要な 3D エンジンのほとんどをサポートしています。ほとんどの端末は SDK またはアプリを通じてアクセスできます。XR 端末のサポートには Quest2、HTC VIVE、Pico Neo3、Nolo などが含まれます。フラットデバイスは端末アプリ、SDK、ウェブページ、またはアプレットから直接アクセスできます。

3D アプリケーションが最終的に VR 形式で提供されるかフラットデバイス形式で提供されるかに関わらず、クラウドへのビジネスデプロイのプロセスは同様です。VR を例にとると、設計されたモデルを設計・モデリング工程を経て 3D リアルタイムエンジンにインポートし、編集・開発を行います。開発されたアプリケーションは Steam VR およびオープン XR をサポートする必要があります。サポート完了後、アプリケーションをパッケージ化して適応させ、Cloud XR プラットフォームで公開します。

フラット 3D アプリケーションのデプロイプロセスも同様ですが、Steam VR およびオープン XR のサポートが不要な点が異なります。

Cloud XR のユースケースは、主にコンシューマー向けビジネスとエンタープライズ向けビジネスの 2 つの側面に分布しています。コンシューマー向けビジネスはエンドユーザーにより多くの楽しさをもたらすことに注力し、エンタープライズ向けビジネスは企業の効率と創造性の向上を支援することに注力しています。

コンシューマー向けの一般的なビジネスには、VR ゲーム、E コマース、オンラインインタラクティブコンサート、デジタルヒューマンライブ配信、E コマースシーンでの 3D 商品表示などがあります。エンタープライズ向けのビジネスシナリオには、科学研究および教育分野、メタバースを活用した展示会・美術館、3D カンファレンス、製造業や産業に応用されるバーチャルシミュレーション、デジタルツインによる効率向上、サービス指向のデジタルヒューマンなどがあります。

エンタープライズ向けビジネスもコンシューマー向けビジネスも、Cloud XR プラットフォームを通じて世界のあらゆる場所に簡単にデプロイし、世界中のユーザーにサービスを提供できます。

Cloud XR プラットフォームの代表的なユーザーには、Bizhen Technology、Baike Biology、Engineering Thermophysics Institute があります。

Bizhen Technology はオンラインコンサートに特化したリーディングテクノロジー企業です。過去 6 か月間に Alibaba Cloud で多数のオンラインコンサートを開催しており、最新のパフォーマンスでは 30 万人以上が同時にオンライン視聴し、エントリー数は 100 万人を超えました。

Baike Biology は現在世界で最高の医療用デジタルヒューマン技術企業です。世界で最も先進的な生物の 3D 再構築技術を保有しています。現在、医療用デジタルヒューマンは臨床学習研究向けにパッケージ化され、Cloud XR プラットフォームで公開されています。

清華大学の Engineering Thermophysics Institute は、Cloud XR プラットフォームを通じて多くの大型設備のシミュレーションを実現し、今後これらのケイパビリティをクラウドを通じて一般公開し、科学研究を支援する予定です。以上が本日共有する内容です。

補足：

Cloud XR プラットフォームの実装プロセスにおいて、Alibaba Cloud は主に優れたクラウドコンピューティングパワーと独自のストリーミングメディアコーデック技術を提供しています。プラットフォームレベルでは、Parallel Cloud がレンダリング、コーデック、ストリーミングサービスを効率的にカプセル化し、Alibaba Cloud の基盤となる IaaS 機能を統合して、NVIDIA CloudXR プラットフォームをサポートしています。