Volkswagen Group Mempercepat Penyiapan Data 3D dan Rendering Jarak Jauh untuk VR di AWS

Produsen otomotif global Volkswagen Group (Volkswagen) membangun aplikasi realitas virtual (VR) dan realitas tertambah (AR) untuk menghemat waktu, memangkas biaya, serta meningkatkan performa untuk kasus penggunaan di berbagai siklus hidup produk, dari tinjauan desain dan simulasi pelatihan hingga panduan jarak jauh di pabrik. Dalam upayanya untuk menskalakan AR/VR, Volkswagen membutuhkan cara yang lebih cepat, lebih sederhana, dan lebih efisien untuk menyiapkan serta mengirimkan konten 3D di seluruh organisasinya. Perusahaan ini mengembangkan arsitektur cloud tempatnya dapat mencapai dua hal: mengotomatiskan alur penyiapan data 3D-nya untuk optimalisasi yang lebih cepat dan lebih sederhana serta menguji kemampuan untuk melakukan rendering dan streaming grafis 3D ke headset AR/VR, beralih dari headset yang dibatasi penambatan ke stasiun kerja yang mahal.

Untuk mencapai tujuan ini, Volkswagen menggunakan Amazon Web Services (AWS) untuk memigrasikan beban kerja rendering VR dan optimalisasi data 3D tertentu ke cloud. Perusahaan ini juga menggunakan aplikasi kustom, yang disebut Innoactive Portal, yang dikembangkan bersama perusahaan perangkat lunak Innoactive untuk melakukan deployment dan mengelola aplikasi VR. Menggunakan beberapa layanan AWS, termasuk Amazon Elastic Container Service (Amazon ECS)—layanan orkestrasi terkelola penuh yang memudahkan deployment, manajemen, dan penskalaan aplikasi dalam kontainer—Volkswagen menjadikan penyiapan data 3D-nya lebih efisien serta meningkatkan keunggulan rendering dan kecepatannya di cloud.

Berpusat di Jerman dan beroperasi di seluruh dunia, Volkswagen memproduksi 10 merek mobil besar di hampir 120 lokasi produksi. Perusahaan ini ingin menggunakan teknologi VR untuk beberapa kasus penggunaan, termasuk jaminan mutu, pelatihan karyawan, dan perencanaan lini produksi di tahap awal. Dengan lebih dari 600.000 karyawan yang dapat diuntungkan dari teknologi VR, Volkswagen butuh arsitektur yang efisien dan fleksibel, yang akan menghilangkan batasan yang umum dalam sistem VR tradisional: stasiun kerja, penambatan, dan peralatan pelacakan eksternal. Meski headset AR/VR akan membawa Volkswagen lebih dekat ke sasarannya untuk memberi headset ke lebih banyak audiensi targetnya, keunggulan pemrosesan terbatas perangkat menghadirkan tantangan tambahan. “Jumlah data 3D yang perlu kami proses terlalu besar untuk ditangani oleh headset VR nirkabel yang tersedia saat ini,” ujar Adrian Staude, manajer partner bisnis ( business partner manager) untuk Volkswagen Digital Realities Hub.

Untuk mengatasi tantangan ini, perusahaan mulai mendesain ulang arsitekturnya pada tahun 2021 guna berfokus pada dua inisiatif: mengoptimalkan alur penyiapan datanya untuk mengurangi densitas data 3D yang harus di- render perangkat dan membongkar beban kerja rendering hampir waktu nyata ke cloud untuk memberi pengguna keunggulan pemrosesan, ketersediaan, dan fleksibilitas yang jauh lebih baik. Volkswagen sebelumnya telah menggunakan layanan AWS dan tahu bahwa AWS dapat mendukung kebutuhan perangkat kerasnya—misalnya, GPU khusus untuk beban kerja VR di Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2), yang memberikan kapasitas komputasi yang aman dan dapat diubah ukurannya guna mendukung hampir semua beban kerja. “AWS menyediakan beragam GPU di instans Amazon EC2,” ujar Staude. “Kami selalu dapat memilih perangkat keras yang tepat untuk beban kerja yang ada.”

Volkswagen juga mengimplementasikan Volkswagen Digital Realities Hub, sistem manajemen perangkat lunak VR yang dibuat bersama Innoactive. Menggunakan sistem manajemen konten VR ini, Volkswagen dapat memberi pengguna katalog aplikasi yang tersedia, yang mendukung berbagai kasus penggunaan serta mengelola alur data dari penyimpanan ke aplikasi secara lebih baik.

Mengurangi jumlah data 3D yang harus di- render dan di- stream oleh perusahaan ke perangkat VR menjadi kunci dalam menjadikan teknologi lebih mudah diakses, efisien, dan terjangkau. “Dulu kami melakukan sebagian besar penyiapan data 3D secara manual,” ujar Staude. “Perlu waktu sekitar 5 jam per aset 3D.” Saat ini, perusahaan ini mempercepat proses ini di cloud dengan menggunakan Amazon ECS untuk meningkatkan kecepatan aplikasi optimisasi data 3D-nya. Mengalihdayakan persiapan data 3D ke cloud akan membebaskan komputer yang sebelumnya akan terkunci selama berjam-jam per hari. Ini juga membuat seluruh alur lebih cepat dan lebih dapat diakses. Salah satu alat persiapan data 3D terpenting milik Volkswagen adalah Pixyz Scenario Processor, yang secara otomatis mentransformasikan data 3D yang kompleks menjadi aset 3D yang dioptimalkan yang siap digunakan bersama Unity. Alat ini tersedia di AWS Marketplace—tempat perusahaan dapat menemukan, menguji, membeli, dan melakukan deployment perangkat lunak yang berjalan di AWS. Ini berjalan di kontainer nirserver di Amazon ECS, sehingga Volkswagen dapat menggunakannya sebagai bagian dari alur yang lebih dinamis dan lebih terkoneksi di AWS. Perusahaan ini juga menggunakan AWS Lambda, layanan komputasi nirserver yang memungkinkan pengguna menjalankan kode tanpa mengelola server, untuk mengotomatiskan penyediaan komputasi dan respons sistem terhadap data baru dalam penyimpanan.

Sementara itu, mengganti stasiun kerja on-premise yang besar dan mahal dengan komputasi cloud yang tangkas akan menghilangkan hambatan besar dalam adopsi VR. Volkswagen sedang menguji kemampuannya untuk melakukan rendering di cloud menggunakan Instans Amazon EC2 G4, yang didukung oleh NVIDIA T4 GPU. Instans Amazon EC2 G4 adalah instans GPU hemat biaya untuk aplikasi machine learning dan intensif grafis serta menyediakan performa GPU yang dapat diskalakan di cloud. Sistem bukti konsep perusahaan dapat mengalirkan piksel langsung ke perangkat VR secara hampir waktu nyata menggunakan NVIDIA CloudXR, protokol streaming AR/VR. “Menggunakan solusi ini, kami tidak harus lagi melakukan pemrosesan apa pun secara on-premise,” ujar Staude. “Kami dapat mengalirkan aplikasi dari klaster komputasi yang andal di AWS.”

Skalabilitas layanan AWS berarti Volkswagen dapat dengan mulus menurunkan skala saat dibutuhkan. Ini juga berlaku pada penyimpanan backend dan manajemen aset 3D Volkswagen. Perusahaan ini menggunakan Amazon Simple Storage Service (Amazon S3)—layanan penyimpanan yang menawarkan skalabilitas, ketersediaan data, keamanan, dan performa terdepan di industri—untuk membuat data 3D-nya sangat tersedia di perangkat di semua lokasi. Menggunakan kombinasi instans Amazon EC2 yang andal, performa kontainer yang fleksibel, penyimpanan cloud yang dapat diskalakan, streaming performa tinggi, dan perangkat lunak Innoactive, Volkswagen berupaya membuat teknologi VR lebih mudah diakses oleh karyawannya serta mengurangi waktu dan biaya yang terkait dengan rendering 3D. “Menggunakan AWS sangat simpel dan efektif bagi kami karena ada banyak layanan native yang mendukung sasaran dan draf arsitektur kami,” ucap Jan-Paul Brückmann, pemilik produk ( product owner) untuk Volkswagen Digital Realities Hub. “Semua hal mengenai menggunakan layanan dan membangun aplikasi di AWS sangat transparan.”

Volkswagen berupaya menyederhanakan dan meningkatkan pengalaman VR sekaligus membuat infrastrukturnya lebih efisien, andal, dan fleksibel di cloud. “Dalam 5 tahun ke depan, kami ingin menghadirkan lebih banyak layanan ke Volkswagen Digital Realities Hub dan terus memperbaiki perjalanan pelanggan,” ujar Brückmann.

Di AWS, Volkswagen mempersiapkan masa depan yang memungkinkan karyawannya untuk mengakses teknologi AR/VR yang memiliki riwayat kompleks dengan mudah, memberdayakan karyawan untuk menggunakan lingkungan VR yang meningkatkan produktivitas dan kolaborasi dari perangkat apa pun—di mana saja dan kapan saja.