Voluqon
Browserbasierte Visualisierung anspruchsvoller CAD- und Engineering-Daten.
Serverseitig verarbeitete und gerenderte Engineering-Daten, die im Browser als hochauflösender Videostream mit latenzarmer Interaktion dargestellt werden.
- Technische Herausforderung
- Große CAD- und Engineering-Daten übersteigen die Leistungsfähigkeit von Endgeräten – große Baugruppen und detaillierte Visualisierungen lassen sich lokal nicht flüssig darstellen, und die Daten sollen das Backend nicht verlassen.
- Architektur
- CAD-Geometrie wird serverseitig verarbeitet (OCCT) und mit C++/Vulkan auf dedizierten GPUs gerendert. Der Browser erhält ausschließlich einen H.264-Videostream über WebSocket plus Metadaten für UI-Overlays und sendet Interaktions-Commands zurück.
- Engineering-Challenges
- Latenzarme Interaktion über Websockets, konsistentes Rendering unabhängig von der Client-Hardware, Verarbeitung großer CAD-Datenmengen und der Transport über private Netze ohne öffentliche IPs (WebSocket statt UDP/WebRTC).
- Demonstrierte Kompetenzen
- GPU-Computing und Vulkan-Rendering, CAD-Import über OCCT, C/C++-Performance-Engineering, H.264-Streaming per WebSocket/WebCodecs und Cloud-/GPU-Infrastruktur.
Voluqon ist ein Riegel-Systems-Engineering-Case im Bereich High Performance Engineering. Komplexe CAD- und Engineering-Daten übersteigen typischerweise die Leistungsfähigkeit von Endgeräten – und für viele Einsatzszenarien ist entscheidend, dass die CAD-Geometrie das Backend nicht verlässt.
Ansatz
Statt den Browser mit dem kompletten Datenmodell zu belasten, wird die Verarbeitung serverseitig auf GPU-fähiger Hardware durchgeführt:
- CAD-Daten werden serverseitig über OCCT (OpenCascade) importiert und aufbereitet
- Das Rendering erfolgt mit C++ und Vulkan auf dedizierten GPUs
- Der Browser erhält ausschließlich einen H.264-Videostream plus Metadaten für UI-Overlays
- Interaktionen werden mit geringer Latenz über Websockets übertragen
Transport-Entscheidung
Statt WebRTC wird WebSocket über TCP/443 verwendet: Die Ziel-Umgebung nutzt private Subnetze ohne öffentliche IPs, und TCP passiert auch restriktive Firewalls und Load-Balancer, die UDP blockieren. Der Browser dekodiert die H.264-Frames mit der WebCodecs-API und zeichnet sie auf ein Canvas.
Technische Aspekte
- CAD Data Processing (OCCT)
- GPU Rendering (Vulkan)
- H.264 Encoding
- Streaming (WebSocket)
- Browser Interaction (WebCodecs)
Erkenntnisse
Der Fall zeigt, wie man den Engpass „lokale Hardware“ durch eine saubere Server-Client-Trennung auflöst: rechenintensive Pfade laufen dort, wo die Leistung ist, während der Browser primär Darstellung und Interaktion übernimmt – und die zugrundeliegenden Daten sicher im Backend bleiben.
Technologien & Konzepte
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