实时 3D 一直存在扩展性问题。每次捕捉的瞬间都会生成一个包含成千上万甚至数百万个顶点的网格，这些顶点在帧与帧之间会不可预测地移动。虽然跟踪网格压缩对于可预测的、类似动画的序列效果良好，但业界一直缺乏处理非跟踪动态网格的有效方法。动态网格，例如自由移动的人物、变形的衣物或场景中移动的物体，很少能保持顶点之间的对应关系，这使得以往的压缩方法变得脆弱。压缩速度慢、CPU到GPU的传输量大，实时流式传输也面临挑战。
为了应对这一日益增长的需求，ISO/IEC JTC1 SC29 专门制定了基于视频的动态网格压缩 (V-DMC) 标准，用于处理动态、快速变化的网格序列。V-DMC 标准并非将 3D 视为特殊情况，而是将原始网格转换为简化版本，并将附加参数映射到 2D 视频帧，从而降低网格解码的复杂度，并使现有的硬件加速视频解码器能够更高效地解码比特流。
诺基亚在标准化过程中发挥了关键作用，贡献了核心技术并积极参与了编辑工作。
如今，V-DMC 已成为业界所需的生态系统的下一个组成部分，它将实时体积媒体引入到日常应用中，从扩展现实 (XR) 到工业自动化等等。
新标准是如何运作的？
V-DMC 的核心在于改变动态 3D 内容的表示和交付方式。传统方法将动态网格的每一帧都视为一个庞大且不规则的结构，必须进行完整处理。这使得实时性能面临挑战，尤其对于非跟踪动态网格而言，其顶点和面的数量会逐帧发生不可预测的变化。
V-DMC 将原始网格简化为轻量级的基础网格，并将必要的更新信息转换为 2D 视频数据。这意味着 CPU 和 GPU 可以更轻松地传输基础网格，因为 V-DMC 视频编解码器直接在 GPU 上解码，这在实时 3D 工作流程中至关重要，并能提高交互响应速度。在此基础网格之上，该标准使用基于视频的工具对动态细节进行编码，从而充分利用全球 2D 视频生态系统的效率、成熟度和可扩展性。
这种方法具有两大优势。首先，它能够实现高质量的实时渲染，保留沉浸式 XR、体积媒体和数字孪生所需的细节和流畅度。其次，它确保了广泛的兼容性。由于 V-DMC 基于成熟的视频编码技术，因此无需专用硬件或笨重的原生应用程序，即可在现有设备上运行。
V-DMC将如何改变行业
V-DMC 标准的出现标志着高质量视频制作和实时 3D 内容制作领域的一个重要转折点。过去大规模交付动态网格所需的定制流程、繁重的应用程序和/或专用硬件将成为历史。这些因素通常会限制部署并延缓发展进程。V-DMC 的出现，为业界提供了一种统一、高效的方式，以实用的带宽和低延迟压缩和交付动态 3D 数据。
以媒体和XR为例。创作者无需依赖定制的分发系统，即可分发立体表演、沉浸式场景和交互式3D故事情节。实时3D内容可在更多设备和平台上访问，降低了广泛应用的门槛。
构建数字孪生或运行时间敏感型业务的行业也将从中受益。公用事业公司、制造商和基础设施运营商可以监控资产的演变过程，并通过扩展现实 (XR) 技术叠加关键信息。V-DMC 缩短了 CPU 到 GPU 的传输时间，使交互更快、更可靠，这对于关键任务型工作流程至关重要。
无论哪个行业，共同点都很明显：V-DMC 意味着动态 3D 内容的瓶颈将大大减少。分散的、专有的方法将被一个面向实际应用的全球公认标准所取代。成千上万种以前根本无法实现的新应用现在触手可及。
大规模实时3D技术正日益接近
无论这些障碍源于逼真的离线制作还是实时性受限的工作流程，V-DMC 标准都能打破动态网格压缩和流媒体传输的壁垒。V-DMC 为创作者、开发者和各行业提供了他们一直以来所缺失的基础。诺基亚的贡献也助力该标准的制定，使得通往实用、可扩展的体媒体之路比以往任何时候都更加清晰。
随着标准的日趋成熟，下一步是构建稳健的参考实现，并将 V-DMC 集成到 XR、游戏和工业仿真等领域已有的工具、引擎和流程中。现在的机遇在于通过改进实现、扩展互操作性以及将新功能引入商业应用，来加速 V-DMC 的普及应用。曾经阻碍流式动态网格高效实时压缩的障碍已不复存在，这为下一代沉浸式和空间体验的到来打开了大门。
作者：Patrice Rondao Alfac，Aleksei Martemianov，Lukasz Kondrad
译自：https://www.nokia.com/blog/video-innovation-made-possible-by-new-video-based-dynamic-mesh-compression-standard/
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