【实时云推流方案分享】数字孪生应用从C/S端到B/S端的升级

一、背景
数字孪生应用传统C/S部署方案，是基于本地CPU、GPU等高性能算力，使大模型本地运行。这种情况下单台设备仅能满足单一用户同一时间交互操作。随着互联网的发挥，大模型不能全时全域灵活流畅操作、本地设备浪费、资源有外泄风险等基于C/S端的局限，促使越来越多的数字孪生项目提出了B/S端的升级需求。
针对数字孪生等3D应用的实时云推流方案，是为数不多的基于B/S端架构下的用户终端设备轻量化成熟商业技术方案。

二、几种数字孪生应用B/S端方案对比
Three.js是一个用于创建3D图形的JavaScript库，将Three.js技术应用到数字孪生项目中其具备一定的灵活性。但使用Three.js进行复杂的3D开发需要花费大量的时间和人力成本，尤其是对于没有3D图形经验的开发人员来说，可能需要花费一些时间来熟悉其工作原理和避免踩坑。另外就是，在处理大规模的3D场景或复杂的模型时，经常会遇到性能挑战，在不同设备和浏览器之间的兼容性也欠佳。由于Three.js是一个开源库，更新频繁，可能会导致项目需要技术团队持续进行维护以适应新版本的变化和修复bug。很难真正项目收尾并确保整体系统构建下来的稳定性和持续应用。
像素流技术是虚幻引擎UE提供的推流技术。通过像素流送技术可以在服务器端部署UE打包好的Windows或Linux程序，并启动一个像素流送服务。从而实现基于UE引擎的数字孪生应用的B/S端应用。通过诸多实际项目的反馈和测试对比，发现基于像素流的数字孪生程序在快速转动时、多人访问时、持续运行时都会出现画面模糊、画面打不开等情况。在不同浏览器上也有兼容性需提升的问题。同时，像素流技术也是一个代码量非常大的仅限于UE模型使用的开源组件，迭代和维护成本都不容忽视。
WebGL这种基于网页版的3D引擎，也是实现数字孪生应用B/S端的一种技术方案。WebGL技术适合模型数据量小以及画质相对普通些的项目场景，因为这种技术需要用户在终端设备网页打开时预先加载数据至本地设备，这种场景不适合数G/数十G的大型三维内容。并且数据实际落地至各用户终端，也不适合对数据安全等级要求高的一些项目场景，存在数据泄露风险。虽然是实现数字孪生应用从C/S端到B/S端升级的技术方案之一，但大型应用模型实际还需要用户侧设备配置独立显卡。

三、实时云推流方案简介
通过实时云推流方案，完成数字孪生应用从C/S端到B/S端的升级，实现轻终端设备实时交互访问的效果。把数字孪生的大型应用部署在服务端，利用云端算力，通过云流服务生成网址。用户可在多终端浏览器及XR设备进行实时交互访问。终端用户无需下载数字孪生应用，一个链接实现即点即用。
作为一种成熟的商业技术方案，实时云推流平台安装和使用步骤三步即可完成。几分钟就可实现其他B/S方案需要一个团队花费大量时间和人力物力去实验可行性的结果。

实时云推流方案需要考虑服务器端硬件的配置，根据需要支持的用户并发访问的数量，配置多张高性能显卡，实现用户在各种普通屏幕（手机/电脑/中台大屏/平板等）中一个网址即可流畅交流，VR眼镜中安装一个软件，可以实现轻量操作应用的目的。
点量云流根据自身经验，也建议需要实时云推流方案的厂商，可以从成本和不同的场景的角度出发，选择不同的服务器方案：
①　比如数字孪生应用做演示为主的项目，这种项目的特点是并发路数要求不多。应用程序如需对外演示，并且需要展示的时间段是固定的，比如一个季度或者一年等有限时间。可选云主机方案，按需按月租赁对应配置的云GPU设备，部署实时云推流平台，投入不高，又能快捷便利使用。
②　数字孪生应用项目比较大型，对数据安全性要求高，对整体系统运行稳定性要求高。这类项目适合在私有化局域内网根据用户并发访问的数量要求，自建服务器集群或单服务器。在服务器上部署实时云推流平台，实现所有应用程序的集群管理。确保用用数据在任一终端只可打开操作不会本地存储。

四、实时云推流方案的优势
①　支持多种引擎制作的数字孪生内容，UE4、Unity、国产自研引擎、普通大型 应用等。确保了用户在浏览器端能够获得与C/S架构相媲美的视觉体验。
②　兼容性强，实现了跨平台访问，用户无需安装任何客户端软件即可轻松访问系统。适用于各类内容和终端。Windows、Android、 VR、iOS、iMac、iPad、 机顶盒等。
③　实时云推流系统技术还支持多方同时访问，提高了系统的并发处理能力。
④　支持国产信创系统部署。其中点量云流平台就支持Windows、统信UOS、麒麟OS、EulerOS、中科方德等系统。

⑤　确保数字孪生应用数据安全。用户端仅接收云服务器显示结果的视频流，无法下载/缓存真实数据，实现敏感数据的不落地。整合防拍照、防录屏、视频水印等功能，进一步保证数据安全。
五、结语
通过对比多种数字孪生应用从C/S端到B/S端的升级的技术方案，不同的项目需求以及对数据安全、时间成本、预算成本的要求不同可选择的方案也不同。但实时云推流方案作为一种成熟的实现数字孪生B/S端的商业技术方案，其综合优势非常明显。
随着技术的不断进步和应用需求的日益多样化，数字孪生应用在B/S架构下的应用将会被越来越多的行业所选择，智慧水利、智慧电力、工业数字孪生、智慧城市……针对3D应用等大型应用的实时云推流平台也将发挥更加重要的作用以及推出更多具有竞争力的增值服务。为数字孪生行业的发展增添一抹不一样的亮丽色彩。