Volkswagen Group 在 AWS 上加快 3D 資料準備和 VR 的端呈現

全球汽車製造商 Volkswagen Group (Volkswagen) 建置虛擬實境 (VR) 與擴增實境 (AR) 應用程式，為產品生命週期全程的使用案例，包括從設計審核、培訓模擬到廠房的遠端指引，達到節省時間、降低成本，並且提升效能的功效。針對擴展 AR/VR 的工作，Volkswagen 需要找到更快、更簡易，也更高效的方式，以準備 3D 內容，繼而於全組織遞送。該公司開發雲端架構，目的有二：一是將 3D 資料準備的管道自動化，以更快、更簡易地優化 3D 模型，二是測試向 AR/VR 耳機遠端呈現和串流 3D 圖形的能力，藉以免除耳機被繫繩侷限在昂貴工作站而造成不便。

因此，Volkswagen 採用 Amazon Web Services (AWS)，具體將 VR 呈現和 3D 資料優化的工作負載遷移至雲端。同時，也使用與 VR 軟體公司 Innoactive 合作所開發，名為 Innoactive Portal 的自訂應用程式，用以部署及管理 VR 應用程式。其中使用數項 AWS 服務，包括 Amazon Elastic Container Service (Amazon ECS)—這是一種全受管的容器協同運作服務，能將容器化應用程式的部署、管理和擴展加以簡化，於是 Volkswagen 在雲端達成 3D 資料準備管道的效率提高，呈現能力與速度也增加。

Volkswagen 總部設在德國，營運範圍遍布全世界，於將近 120 處的生產廠房製造 10 大汽車品牌。該公司想將 VR 技術運用在諸多使用案例，包括品質保證、員工培訓，和生產線的預先規劃。有 60 萬餘名員工能從 VR 技術受惠，Volkswagen 需要具備高效又靈活的架構，以免除傳統 VR 系統常見的限制，包括：工作站、繫繩，和外部追蹤設備。雖然無線 AR/VR 耳機能讓 Volkswagen 朝向讓更多受眾能夠使用耳機的目標更進一步，但由於該類裝置的處理能力有限，反而帶來更多麻煩。Volkswagen Digital Realities Hub 商業夥伴經理 Adrian Staude 指出：「由於需要處理的 3D 資料量過大，目前可用的無線 VR 耳機皆無力負荷。」

為了克服這項挑戰，該公司於 2021 年開始為架構重新設計，以兩大計畫為重點：優化資料準備管道，以降低裝置所需呈現的 3D 資料密度，並將近乎即時的呈現工作負載卸載至雲端，讓使用者享受更高的處理能力、可用性和靈活性。Volkswagen 已有使用 AWS 服務的經驗，了解 AWS 能支援其硬體需求；例如， Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) 上有 VR 工作負載的專用 GPU，能提供既安全又可調整大小的運算容量，支援幾乎一切工作負載。Staude 表示，「AWS 在 Amazon EC2 執行個體上提供各種的 GPU。」他接著說：「我們總是能因應當時的工作負載，挑選合適的硬體。」

Volkswagen 還實作 Volkswagen Digital Realities Hub 這種 VR 軟體管理系統，是該公司與 Innoactive 所共同創造而成。利用這個 VR 內容管理系統，Volkswagen 能向使用者提供可用應用程式的型錄，支援各種使用案例，也更能管理從儲存裝置到應用程式的資料管道。

為該公司減少呈現及串流至 VR 裝置的 3D 資料量，是使得技術更易於取用、高效又實惠的關鍵。Staude 說：「我們原本大多以人工進行 3D 資料準備，每件 3D 資產大約需要 5 個小時。」 目前該公司利用 Amazon ECS 在雲端將此流程加快，提高 3D 資料優化應用程式的速度。將 3D 資料準備委外至雲端，就能空出電腦，不再每日佔用數小時。這也使得整條管道更通暢、更加易於取用。Volkswagen 有一項重要 3D 資料準備工具是 Pixyz Scenario Processor，能自動將複雜的 3D 資料轉換成為優化的 3D 資產，隨即可搭配 Unity 使用。這項工具也列入 AWS Marketplace，這裡可供企業尋找、測試、購買和部署在 AWS 上執行的軟體。因為是在 Amazon ECS 上的無伺服器容器內執行，Volkswagen 能加以運用在 AWS 上更具動態又能連線的管道之中。該公司另外也使用 AWS Lambda 這項無伺服器運算服務，使用者無需管理伺服器就能執行程式碼，能將運算佈建以及系統回應儲存設備中的新資料等加以自動化。

在此同時，將昂貴又大型的內部部署工作站改為敏捷的雲端運算，也把採用 VR 的諸多障礙去除。Volkswagen 正在以採用 NVIDIA T4 GPU 技術的 Amazon EC2 G4 執行個體，測試從雲端執行呈現的能力。Amazon EC2 G4 執行個體是經濟實惠的 GPU 執行個體，適用於機器學習和密集使用圖形的應用程式，在雲端提供可擴展的 GPU 效能。該公司的概念驗證系統能使用 NVIDIA CloudXR 這種 AR/VR 串流協定，將像素近乎即時地直接串流至 VR 裝置。Staude 表示：「採用這套解決方案，我們再也不必用內部部署系統做任何處理，直接從 AWS 上強大的運算叢集進行應用程式串流即可。」

AWS 服務具有可擴展性，Volkswagen 能視需要，順暢地縮減規模。Volkswagen 的後端儲存與 3D 資產管理也是同樣的道理。該公司使用 Amazon Simple Storage Service (Amazon S3)，這是一項物件儲存服務，提供領先業界的可擴展性、資料可用性、安全性和效能，使得該公司的 3D 資料對其所有據點的裝置皆具有高度可用性。結合強大的 Amazon EC2 執行個體、靈活的容器效能、可擴展的雲端儲存、高效能的串流，加上 Innoactive 的軟體，Volkswagen 正在積極進行，讓員工更易於取用 VR 技術，並且降低 3D 呈現的時間與成本。Volkswagen Digital Realities Hub 商業夥伴經理 Adrian Staude 表示：「因為 AWS 有許多原生服務能夠支持我們的目標和架構草案，所以我們使用起來既簡單又高效。」他並指出：「在 AWS 上使用服務和建置應用程式，一切都清楚瞭然。」

Volkswagen 正在進行 VR 體驗的簡化和提升，同時也要讓雲端的基礎設施更為高效、強大，也更靈活。Brückmann 說：「接下來的 5 年，我們會在 Volkswagen Digital Realities Hub 推出更多服務，同時繼續讓使用者之旅更加美好。」

至於在 AWS 上，Volkswagen 預備未來讓使用者能夠輕鬆取用歷來複雜的 AR/VR 技術，所使用的 VR 環境能夠提高生產力，增進隨時隨地從任何裝置進行的協作功效。