Väitös tietotekniikan alalta, DI Gazi Illahi

Väitöskirjan nimi: On Improving QoE of Remote Rendered Graphics

Tohtoriopiskelija: Gazi Illahi
Vastaväittäjä: professori Cheng-Hsin Hsu, National Tsing Hua University, Taiwan
Kustos: professori Antti Ylä-Jääski, Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu, tietotekniikan laitos

Etärenderöinnillä tarkoitetaan sovelluksen renderöintitehtävien siirtämistä pilvessä tai verkon reunalla sijaitsevalle palvelimelle ja renderöidyn grafiikan lähettämistä asiakaslaitteelle esimerkiksi videosuoratoistona. Sen avulla erityisesti grafiikkalaskennan osalta haastavia sovelluksia voidaan käyttää laitteilla, joiden laskentaresurssit eivät riitä itsenäisesti suorittamaan kyseisiä sovelluksia. Etärenderöintiin liittyy kuitenkin omat rajoitteensa. Korkealaatuisen grafiikan renderöinti tuottaa suuren bittinopeuden videota, jonka suoratoisto vaatii huomattavan suuren kaistanleveyden. Lisäksi asiakaslaitteen ja etärenderöintipalvelun välisen viiveen on oltava alhainen, erityisesti interaktiivisissa sovelluksissa, kuten pilvipelaamisessa, ja immersiivisissä sovelluksissa, kuten pilvi-XR:ssä.

Tässä väitöskirjatyössä tutkitaan keinoja parantaa loppukäyttäjän kokemuksen laatua (Quality of Experience, QoE) etärenderöintipalveluissa, kuten pilvipelaamisessa ja pilvi-XR:ssä, hyödyntäen tietokonegrafiikan, psykofysiikan ja koneoppimisen viimeaikaista kehitystä. Työssä kehitetään näköaistiin pohjautuvia menetelmiä grafiikan renderöintiä ja pakkausta varten, joiden avulla voidaan vähentää sovellusten, kuten pilvipelaamisen ja pilvi-XR:n, kaistanleveysvaatimuksia. Työssä tutkitaan erityisesti katseenseurantaan perustuvaa renderöintiä ja videopakkausta. Jotta interaktiivisten etärenderöityjen grafiikkasovellusten latenssivaatimuksia voidaan lieventää, työssä esitellään koneoppimiseen pohjautuvia menetelmiä käyttäjän katseen suunnan ja pään asennon ennustamiseksi. Katseen suuntaa ja pään asentoa käytetään renderöintiprosessissa ja niiden tarkka ennustaminen voi kompensoida viiveestä johtuvaa loppukäyttäjän kokemuksen laadun heikkenemistä. Työssä osoitetaan, että kyseiset menetelmät toimivat reaaliajassa ja soveltuvat loppukäyttäjien kokemuksen laadun parantamiseen etärenderöintipalveluissa.

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä): https://aaltodoc.aalto.fi/doc_public/eonly/riiputus/ 

Yhteystiedot:

Perustieteiden korkeakoulun väitöskirjat: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/52