融合全流程算力网络构建高品质VR电竞体验空间加速元宇宙落地
“SoReal Mini VR电竞体验空间解决方案借助了中国移动提供的5G ToB专网和MEC边缘云、中兴通讯提供的XR Explore产品，以及英特尔提供的第三代英特尔[gf]ae[/gf]至强[gf]ae[/gf]可扩展处理器、英特尔[gf]ae[/gf]服务器GPU等先进硬件，共同构建了全流程算力网络，给VR电竞游戏的运行提供强劲算力支撑和高效传输路径，带给玩家酣畅淋漓的游戏体验，并为探索元宇宙商用化落地提供了先行实践。”
作为XR行业引领者，北京当红齐天国际文化科技发展集团有限公司 (以下简称“当红齐天”) 正以VR电竞游戏业务为抓手，通过开展千店SoReal Mini VR电竞体验空间计划，打造元宇宙线下入口，让用户更快体验混合现实技术的神奇魅力。
为了向用户提供体验更佳、操作更流畅的VR电竞体验，当红齐天在新方案的网络传输、算力部署及分配上引入全新设计，并与中国移动、中兴通讯以及英特尔等合作伙伴一起，打造高品质的全流程算力网络，为网络基础设施转型及优势算力下沉提供技术基座；同时引入第三代英特尔[gf]ae[/gf]至强[gf]ae[/gf]可扩展处理器、英特尔[gf]ae[/gf]服务器GPU等先进产品，为方案提供高性能算力输出。目前，新方案已成功落地部署，不仅为广大玩家提供了出色的VR游戏体验，也为算力网络与元宇宙应用的融合提供了宝贵的商用化实例。
随着5G、人工智能 (Artifificial Intelligence，AI)、物联网 (Internet of Things，IoT) 等广泛应用与新一代信息基础设施建设，XR这一全球关注的数字经济重点产业正呈现出惊人的发展速度，引领着日趋成熟的AR/VR/MR技术在更多行业落地，推动元宇宙概念逐步走向清晰，实现产业化部署。根据数据公司预测，到2024年全球XR市场规模将接近3000亿美元。
作为一家致力于创造极致沉浸式体验，集“XR内容制作+载具研发+数字运营整体解决方案及产品落地”为一体的文化科技公司，当红齐天希望从消费端VR体验突破，以VR电竞游戏业务为抓手，打造元宇宙线下入口，让用户以最低成本体验元宇宙世界，从而实现进一步的行业推广。
为此，当红齐天计划在全国主要城市及商业区打造一千家SoReal Mini VR电竞体验空间。如图1所示，SoReal Mini融合了当红齐天各类领先载具产品与大空间游戏技术，并具有全新炫酷体验的空间，不仅将为消费者带来一系列尖端VR体验，未来还可成为各类国际VR联赛的比赛场所，成为XR产业商业化落地的最佳实践。
随着VR电竞体验空间商业模式获得成功验证，当红齐天也确定了新的目标，即构建全新的SoReal元宇宙空间。在当红齐天的规划中，建立在WEB3.0上的SoReal元宇宙空间，可让用户通过更多XR技术 (例如沉浸式影像、数字孪生世界等)，获得具有强烈“穿越式”和“分布式”的全新互联网体验。
此外，当红齐天还计划依托“千店计划”，让玩家在未来可以实现线上线下的“面对面联动”，尤其在一些多人竞技、或具有社交属性的项目中，让玩家能与不同体验空间的同伴/对手展开多样化的互动。在此基础上，继续升级VR电竞赛事，支持参赛队伍在SoReal元宇宙空间内进行团队竞技对抗，也就是通过体验空间支撑跨区域异地团队竞技对战，逐步形成全国联动赛事体系。最终，依托赛事体系产生巨大客流量，形成“电竞+运动+比赛引流”的完备商业闭环，促成VR电竞的良性循环。
要实现这些并非易事。以VR电竞为例，首先在算力输出方面，传统VR 游戏通常以PC作为主要算力设备，但PC难以携带的特性显然使其在VR电竞赛场上无法灵活使用，而VR眼镜等便携式设备又缺乏足够的算力输出；其次在网络方面，VR电竞对网络时延要求颇为苛刻，端到端时延需要控制在 60毫秒以内，同时要求能提供10-20Gbps的高带宽处理器能力，并具备连片分流服务能力。
从以上需求可以看到，由高质量算力网络提供的强劲算力输出和优质网络能力，将是各类元宇宙应用高效运行的基础保障。因此，如图2所示，当红齐天将打造新型基于算力网络架构的数字基础设施，作为构建SoReal元宇宙空间的技术基座，并计划从以下几个方面着手，探索构建新一代VR电竞体验空间：
为此，当红齐天正与中国移动、中兴通讯以及英特尔携手，借助各个合作伙伴在算力网络建设与运营服务、5G网络、边缘计算 (Mobile Edge Computing，MEC) 以及高性能XR算力设备等方面的优势，并融合自身VR技术优势，共同打造新一代VR电竞体验空间解决方案。
作为未来元宇宙应用的基座，算力网络各元素的高效协同将为VR电竞体验空间解决方案带来多方面助力。全新的XR算力引擎帮助当红齐天能够在方案中加入更多创新设计，为玩家带去出色的视听和操控感受；基于5G技术构建高速网络，也能满足VR电竞所需的性能要求，带来酣畅淋漓的游戏体验。
一般来讲，如图3所示，在典型的VR电竞运行流程中，游戏首先会同步玩家的各类数据，然后借助渲染服务器对游戏内容进行渲染和编码压缩，再将得到的数据包透传到玩家终端 (如VR眼镜、头显、手柄等)。在终端，数据包可被高速接收并解码还原成玩家可见的游戏画面。而当选手的位置、姿态、动作发生变化时，终端也会实时采集6Dof数据（即6自由度数据，包括3种类型的平移自由度与3种类型的旋转自由度)、操控数据等，回传给数据服务器和渲染服务器，在完成游戏内容同步后开始新一轮的渲染和编解码。如此循环往复，构成了酣畅淋漓的VR电竞过程。
基于这一流程，新方案的整体架构如图4所示，其“云-边-端”的网络架构运行在4.9Hz频段的中国移动5G专享组网模式下，使VR终端可通过5G接入游戏，让玩家也可以在城市不同区域的多家店面，通过5G专网接入同一个虚拟空间进行实时游戏对战。同时，方案还针对不同规模店面对业务的各异需求，分别通过下沉到园区的MEC边缘云 (旗舰店、大型店) 或区域共享级UPF+边缘云（小型店)，提供分布式XR渲染算力服务，而算力分配则由移动中心云统一部署。
依托中国移动提供的5G ToB专网和MEC边缘云，由中兴通讯提供的 XR Explore产品，以及由英特尔提供的第三代英特尔[gf]ae[/gf]至强[gf]ae[/gf]可扩展处理器、英特尔[gf]ae[/gf]服务器GPU等先进硬件共同构成的算力基础设施，为当红齐天构建了面向VR电竞游戏场景的全流程算力网络，通过算网资源实时感知、动态调度等能力，帮助当红齐天实现算力端、边、云纵向协同以及多云、边边协同，给VR电竞游戏的运行提供强劲的算力资源和传输路径，实现出色的玩家体验。
在网络层面，依托于中国移动提供的5G专网，算力网络能够针对线验场景的交互需求，充分释放高带宽、低时延性能，在满足VR电竞的流畅性的基础上也使XR设备实现了轻量化。与此同时，当红齐天还与中国移动、中兴通讯携手，针对新方案实施了网络优化，包括：
同时，新方案还引入MEC技术，在贴近VR电竞体验空间的地方提供包含网络、计算、存储及应用服务的边缘云，让大量音视频渲染、数据处理负载都能就近完成，不仅有效降低端到端时延，也避免了因大量游戏数据交互可能造成的网络拥塞。
另外，新方案也基于5G网络特性，面向业务与传输进行了协同优化。首先，如图5所示，针对旗舰店、大型店等服务级别更高、对业务质量要求更严格的场景，一方面借助中国移动5G网络具备的业务优先级提升、后传时延减少、空口优先调度、新传成功率提升、重传时延降低等方案来为之提供保障；另一方面，推动XR算力引擎下沉部署，并通过10GE光纤实现5G算力基站与XR算力引擎的互联，从而实现超低时延本地互动。
而在传输优化上，新方案在承载侧引入了MTN2.0 FlexE切片技术，可实现灵活且精细化的10M~5G小颗粒切片。这不仅可为VR电竞业务提供超低时延、超低抖动的传输通道，严格保障业务质量，也能更好地实现按需购置网络资源，降低总拥有成本 (Total Cost of Ownership，TCO)。
“算力网络的快速发展，正成为5G网络与高性能算力设备的倍增器，为更多业务创新、服务创新和系统创新提供‘新基建’。由我们与当红齐天、中兴通讯和英特尔联手开展的网络结构优化和算力终端升级，让VR电竞游戏通过高速互联、云边协同获得了更优的用户体验，从而加速元宇宙产业链走向成熟。”
作为游戏项目，VR电竞最能抓住玩家眼球的无疑是炫酷的画面、流畅的操作反馈等体验。为构建这一燃情体验，当红齐天也发挥自身在游戏载具、大空间游戏技术等方面的优势，在方案中加入大量创新技术，例如以中心点渲染、自由式移动模式等来降低眩晕感；采用力反馈背心、力反馈道具枪等体感设备来提升游戏沉浸感及互动感等。要让这些创新技术以及相应的画面、动效达到更优，无疑离不开更强劲的XR算力引擎在其中发挥效能。
为此，当红齐天以中兴通讯XR Explore产品为基础，如图6所示，为方案配备了强劲的元宇宙算力引擎基本架构。作为中兴通讯面向5G、XR和元宇宙推出的拳头产品，XR Explore在设计之初，就充分考虑了XR/元宇宙场景中的大量现实需求，因此在性能、部署便捷性、兼容性等方面都具有显著优势。
首先在基础设施 (即服务器硬件层面) 选择上，基于XR Explore的架构优选具有高主频、多核、多线程、高缓存优势的第三代英特尔[gf]ae[/gf]至强[gf]ae[/gf]可扩展处理器作为核心算力引擎，来满足游戏高帧率的要求；同时也选择了兼具性能和可扩展性优势的英特尔[gf]ae[/gf]服务器GPU作为音视频渲染主力。在算力规模上，这一架构通过支持单服务器、多服务器集群、多级云等多种部署形态，来应对不同店面环境的需求。而在存储加速方面，该架构也采用了英特尔[gf]ae[/gf]傲腾[gf]2122[/gf]技术产品来实现降本增效。
在核心能力层设计上，为了更好地支持未来多形态的元宇宙业务，该架构也在XR渲染引擎的基础上，加入了空间计算、AI以及业务识别及算力分配引擎，来赋能各类VR电竞游戏中的增强效果并提升性能表现。而在能力开发层中，该架构能以标准API接口的形式支持各类XR应用。
以实时云渲染为例，这一方案不仅能够提供XR互动内容/3D模型渲染和流化分发功能，让当红齐天内容中心的XR应用随时推送到各边缘XR渲染节点，并在那里渲染成视频流供应用，提升内容互动效率，还可通过一系列优化措施，助力系统渲染处理的端到端时延大幅缩短，满足了时延需求。
“面对XR/元宇宙场景中的大量现实需求，我们在设计XR Explore产品之初，就充分考虑了算力引擎的基本架构、基础设施的选择方向与算力架构的搭建模式。来自英特尔的第三代英特尔[gf]ae[/gf]至强[gf]ae[/gf]可扩展处理器与英特尔[gf]ae[/gf]服务器GPU，充分满足了方案在强劲数据计算能力和高效音视频渲染上的需求。”
在新方案的XR算力引擎中，担纲处理核心的是第三代英特尔[gf]ae[/gf]至强[gf]ae[/gf]可扩展处理器。这一处理器为算力引擎带来的性能增强包括：
[gf]2022[/gf]更多的内核、更优化的架构带来处理性能的大幅提升，使方案能更有效应对游戏激烈对战中的密集计算需求；
[gf]2022[/gf]支持PCIe-Gen4，同时内存带宽也提升为上一代的1.6倍，不仅为VR电竞各项计算带来所需的高带宽性能，也提升了5G用户平面功能(UPF)的性能，使多路数据的实时处理更高效；
新方案同样也在XR算力引擎中选择英特尔[gf]ae[/gf]服务器GPU，来作为渲染工作负载的生力军。
作为英特尔正式发布的首款数据中心独立图形显卡产品，英特尔[gf]ae[/gf]服务器GPU基于英特尔Xe-LP微架构(英特尔能效最高的图形架构)，采用了低功耗的独立片上系统(System on Chip，SoC)设计，配备128比特渲染管线GB专用板载低功耗DDR4显存。借助其内置的96个执行单元(Execution Unit，EU)，以及异步计算、视图实例化、采样器反馈与带有AV1的更新版媒体引擎等新架构设计，不仅能为方案提供出色的图像渲染、音视频编解码能力和数据处理能力，也能以良好的虚拟化能力提升方案的弹性和灵活度。
而全新的英特尔[gf]ae[/gf]Data Center GPU Flex系列不仅配备了AV1硬件编码器，并可提供每秒150万亿次运算(150 TOPS)能力，同时还具备了oneAPI支持的开放软件堆栈，让开发者能更便捷地为XR应用实施多方位的优化。
目前，通过多方的通力协作，当红齐天VR电竞体验空间已在北京首钢园、通州和望京三个店面落地，基于新方案的设计也实现了店面之间的高速互联互通，让不同店面的玩家之间能够实现跨区域“面对面”进行竞技对战。
来自一线的反馈表明，与传统PC式或背包式VR电竞场景相比，新方案的VR处理效率大幅提升，应用能耗降低了40%，而部署成本则降低了45%。同时，由全流程算力网络实现的高质量游戏内容渲染，令玩家体验获得大幅提升。
新方案在业务运营、技术创新和商业模式上的探索与前行，也为方案参与者与最终玩家带来了不同层面的收益：
[gf]2022[/gf]当红齐天：随着基于全流程算力网络构建的VR电竞新方案在线下千家SoReal Mini VR电竞体验空间逐步铺开，为当红齐天打造国内第一VR电竞品牌提供了有效助力。而由5G专网、算力网络等带来的性能与成本优势，不仅有效拓展了元宇宙产业布局，也为接下来面向个人、家庭市场的发展提供了参考。
[gf]2022[/gf]中国移动：有助于促进5G与云XR产业链各个环节向云化架构协同发展，推动5G +云XR作为通用能力广泛应用于游戏、娱乐等领域，同时也让算网基础设施建设紧密契合元宇宙时代的多样需求，面向未来实现持续创新。
[gf]2022[/gf]中兴通讯：实现算力网络技术创新与算网一体化调度的探索实践，通过构建算力网络+VR电竞的实例化商用案例以及多层次算力体系，为不同VR电竞场景带来差异化服务能力，实现算网价值提升。
[gf]2022[/gf]英特尔：通过与当红齐天、中国移动和中兴通讯的协作，第三代英特尔[gf]ae[/gf]至强[gf]ae[/gf]可扩展处理器、英特尔[gf]ae[/gf]服务器GPU等产品在XR应用领域获得了更多的实践，为英特尔产品与技术在算力网络与元宇宙领域的探索与创新积累实战经验。
[gf]2022[/gf]最终玩家：VR电竞产品带来全新升级，为电竞提供具有出色沉浸感和穿越感的对战新体验，从而将进一步推动中国VR电子竞技水平提升，促进电子竞技产业蓬勃发展。
作为全国首个利用5G专网实现跨区域高质量VR大空间互动业务的商业项目，SoReal Mini VR电竞体验空间基于算力网络实现成功部署，不仅为探索元宇宙产业化落地提供了良好的实践样本、为跨区域园区互联互通项目提供了参考，也为算力网络在 VR 电竞领域的实例化运用提供了先行经验。
基于这一成功探索，当红齐天与英特尔，以及合作伙伴也计划在算力网络、元宇宙等领域中开展更多的合作，例如5G毫米波技术在VR场景中的应用，以及在智慧乐园、数字孪生等应用中引入更多英特尔产品与技术。随着元宇宙领域更多新技术、新产品、新方案和新模式的出现，各类高品质XR应用也将让人们在真实世界之外，进一步感受虚拟世界提供的奇妙体验，尽享创新技术不断落地带来的无限美好。
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