從人造工廠到模擬地球、

建立數(shù)據(jù)中心集群、非技術(shù)人員參與……

近日GTC 2022大會(huì)后，英偉達(dá)圍繞大會(huì)發(fā)布的Omniverse平臺(tái)、數(shù)字孿生等技術(shù)領(lǐng)域的最新進(jìn)展，舉行了線上溝通會(huì)，分享了更多細(xì)節(jié)。共同虛擬受邀參加了線上溝通會(huì)。

過去一年內(nèi)，英偉達(dá)迭代Omniverse搭載的專業(yè)技術(shù)和工具，重點(diǎn)方向是打開Omniverse和數(shù)字孿生的落地場(chǎng)景，同時(shí)推動(dòng)更多非技術(shù)人員利用以O(shè)mniverse為代表的多項(xiàng)NVIDIA平臺(tái)和技術(shù)，加速提升市場(chǎng)接受度。

而從Omniverse的變化，很大程度也反映出英偉達(dá)對(duì) verse概念下產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向、趨勢(shì)的判斷。

Omniverse更新：生產(chǎn)工具、動(dòng)畫制作、虛擬資產(chǎn)管理與AI發(fā)展

在GTC 2022大會(huì)上，英偉達(dá)就表示，Omniverse平臺(tái)的作用不僅局限于設(shè)計(jì)3D數(shù)字資產(chǎn)，構(gòu)建與現(xiàn)實(shí)一樣的數(shù)字孿生世界，更要求這些數(shù)字資產(chǎn)能夠進(jìn)行大量實(shí)際操作，且是在符合自然界物理定義之下進(jìn)行模擬和渲染。

為完成這一設(shè)想，Omniverse平臺(tái)本身在技術(shù)和工具上的迭代更新是此次GTC大會(huì)展示的重點(diǎn)，且主要針對(duì)數(shù)字孿生的一系列應(yīng)用：

在生產(chǎn)工具層面，應(yīng)用開發(fā)工具包Omniverse Kit和建模工具Omniverse Create推出更多功能，改進(jìn)渲染和材質(zhì)，加強(qiáng)對(duì)頭發(fā)、粒子等物體的曲面建模的支持，織物、果凍和氣球等柔軟且易變形物體的運(yùn)動(dòng)更加逼真。

動(dòng)畫制作方面，Omniverse平臺(tái)為提升設(shè)計(jì)師在無(wú)代碼情況下的生產(chǎn)效率，更新了多項(xiàng)工具。全新的動(dòng)畫編輯器，提升與 Maya 和 Blender 等主流建模軟件的協(xié)同效率，讓角色創(chuàng)建和曲線動(dòng)畫更貼近現(xiàn)實(shí)。

而Omniverse Machinima則是一個(gè)針對(duì)動(dòng)畫敘事而開發(fā)的新工具，借助英偉達(dá)在人體姿態(tài)分析功能的集成，使用戶僅需單臺(tái)攝像機(jī)便可實(shí)現(xiàn)動(dòng)捕，且可以將預(yù)先錄制的2D視頻畫面轉(zhuǎn)為3D模型動(dòng)畫。同時(shí)更新了全新的動(dòng)畫序列功能，簡(jiǎn)化操作流程，讓動(dòng)畫的剪輯制作更加直觀。

Omniverse Machinima

還借助技術(shù)手段，提供新的動(dòng)畫重定向功能幫助設(shè)計(jì)師完成機(jī)械性的復(fù)雜工作，例如讓Omniverse自動(dòng)完成骨骼動(dòng)畫綁定而無(wú)需人工操作。

面臨數(shù)量愈發(fā)龐大的虛擬資產(chǎn)，Omniverse的資源管理系統(tǒng)性能也在升級(jí)，為專業(yè)IT人員開放更多訪問和控制權(quán)，以便基于后臺(tái)數(shù)據(jù)調(diào)整資源分配和調(diào)教。同時(shí)對(duì)于Omniverse成千上萬(wàn)的組件，英偉達(dá)推出一個(gè)基于人工智能的全局搜索功能Deep Search，分門別類找到所需組件。

在虛擬資產(chǎn)、AI功能和多項(xiàng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，Replicator 已經(jīng)成為Omniverse重要應(yīng)用框架。調(diào)用材質(zhì)庫(kù)內(nèi)置的材質(zhì)、建模等資產(chǎn)，能夠快速生成用戶所需的擬真場(chǎng)景，自動(dòng)生成符合現(xiàn)實(shí)物理規(guī)律的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，應(yīng)被廣泛應(yīng)用于深度AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的物理模擬。

英偉達(dá)方面認(rèn)為，Replicator所構(gòu)建的虛擬場(chǎng)景和多項(xiàng)合成數(shù)據(jù)，對(duì)于AI的發(fā)展至關(guān)重要，鼓勵(lì)其他公司使用Replicator創(chuàng)建更多模擬現(xiàn)實(shí)的AI訓(xùn)練引擎?；诂F(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)標(biāo)記容易出錯(cuò)且不完整，而Replicator能根據(jù)AI開發(fā)人員的需求創(chuàng)建多樣化的場(chǎng)景和物理數(shù)據(jù)，例如速度、深度等地面實(shí)況數(shù)據(jù)，惡劣天氣條件下的運(yùn)動(dòng)追蹤等。

Omniverse向外擴(kuò)展：

提升在更多行業(yè)的通用性

為了讓數(shù)字孿生概念在更多現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景和行業(yè)落地，英偉達(dá)正在進(jìn)一步將Omniverse的生態(tài)系統(tǒng)，拓展到設(shè)計(jì)與內(nèi)容創(chuàng)作以外的領(lǐng)域，融入到更多行業(yè)中。

據(jù)介紹，從去年GTC至今，Omniverse Connector 組件所連接的跨行業(yè)應(yīng)用已經(jīng)從8個(gè)增長(zhǎng)至80個(gè)，用戶通過Connector能夠?qū)⒁幌盗械谌姜?dú)立的軟件工具和數(shù)字資產(chǎn)接入Omniverse平臺(tái)。這增強(qiáng)了Omniverse平臺(tái)的通用性，在游戲開發(fā)、數(shù)字孿生、工業(yè)自動(dòng)化、傳感器、機(jī)器人平臺(tái)集成等各個(gè)領(lǐng)域都能無(wú)障礙接入Omniverse。

在3D內(nèi)容創(chuàng)作領(lǐng)域，Epic 虛幻引擎、C4D建模軟件、Substance 3D材質(zhì)擴(kuò)展程序等多個(gè)第三方應(yīng)用能夠在Connector 的支持下建立實(shí)時(shí)同步的工作流。

工業(yè)應(yīng)用上，已經(jīng)能夠允許26種常用CAD格式轉(zhuǎn)化為Omniverse支持的3D場(chǎng)景格式USD，制造業(yè)工程師可以無(wú)縫將CAD模型導(dǎo)入并實(shí)時(shí)查看。借由Connector對(duì)CAD的支持，也讓Omniverse進(jìn)入建筑設(shè)計(jì)行業(yè)領(lǐng)域，為大型基建項(xiàng)目建立可交互的數(shù)字孿生模型，甚至是毫米精度級(jí)別的工程實(shí)時(shí)4D可視化，即在3D數(shù)字孿生模型基礎(chǔ)上，隨時(shí)間推移和工程進(jìn)展而持續(xù)變化。

在溝通會(huì)上，英偉達(dá)方面還提到，TwinBru、A23D等全球最大的數(shù)字資產(chǎn)庫(kù)也通過Connector接入Omniverse平臺(tái)，開放數(shù)十萬(wàn)的數(shù)字資產(chǎn)供用戶調(diào)用、加工。并允許用戶接入原有渲染器，以便在這些數(shù)字資產(chǎn)遷移至Omniverse平臺(tái)后，依然能夠保持原有的渲染器工作習(xí)慣。

憑借 Connector，Omniverse生態(tài)系統(tǒng)容納了更多的新客戶，讓亞馬遜、百事、DB Netze、DNEG、Kroger、Lowe’s 這些涵蓋網(wǎng)購(gòu)、食品、鐵路等業(yè)務(wù)的公司開始落地?cái)?shù)字孿生。

亞馬遜基于Omniverse平臺(tái)搭建的數(shù)字孿生倉(cāng)庫(kù)是英偉達(dá)提到的代表性案例。亞馬遜的物流系統(tǒng)和50萬(wàn)個(gè)物流機(jī)器人接入Omniverse平臺(tái)，調(diào)用Omniverse中機(jī)器人仿真平臺(tái)的各項(xiàng)技術(shù)工具，構(gòu)建人工智能倉(cāng)儲(chǔ)、分發(fā)以及AI訓(xùn)練部署的模型。

此外，Omniverse平臺(tái)的數(shù)字孿生也不僅局限人造工廠，已經(jīng)開始探索數(shù)字孿生地球，并將其應(yīng)用在氣候預(yù)測(cè)、新型可再生能源等領(lǐng)域。

與西門子的全球風(fēng)力發(fā)電廠合作，通過Omniverse的高速AI計(jì)算來(lái)模擬各類天氣變化下風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的布局，使發(fā)電量相較以前提高20%。

數(shù)字孿生地球

數(shù)據(jù)中心OVX：構(gòu)建完整數(shù)據(jù)中心集群，實(shí)時(shí)支持多方協(xié)同的數(shù)字孿生

針對(duì)于數(shù)字孿生所覆蓋范圍的擴(kuò)張，以及工程體量的提升，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸和管理提出了更高的要求。在溝通會(huì)上，英偉達(dá)方面表示，為在物理般精準(zhǔn)的工業(yè)數(shù)字孿生模擬中提供一個(gè)實(shí)時(shí)響應(yīng)和支撐的數(shù)據(jù)中心，因此提出OVX的設(shè)計(jì)概念。

OVX是一個(gè)軟硬結(jié)合的數(shù)據(jù)中心和計(jì)算系統(tǒng)，在新一代的以太網(wǎng)平臺(tái)Spectrum網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，結(jié)合RTX GPU 硬件加速和各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)組件，確保同一時(shí)空下多方協(xié)作的數(shù)字孿生模擬同步進(jìn)行。

NVIDIA OVX

前文提到的高速存儲(chǔ)、高精度逼真數(shù)字孿生模型、現(xiàn)實(shí)與虛擬的實(shí)時(shí)同步都是建立在OVX的數(shù)據(jù)傳輸功能之上。企業(yè)可以通過OVX數(shù)據(jù)中心，評(píng)估、測(cè)試多個(gè)自主系統(tǒng)的交互流程，從而優(yōu)化、擴(kuò)大、創(chuàng)建更高效的數(shù)字孿生工廠。

英偉達(dá)方面表示，使用32個(gè)OVX服務(wù)器就可以構(gòu)建一個(gè)完整的數(shù)據(jù)中心集群，能夠支撐多個(gè)數(shù)字孿生項(xiàng)目。為支撐OVX的發(fā)展，通過對(duì)Mellanox等服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商的收購(gòu)，英偉達(dá)已經(jīng)開始開發(fā)新一代的高速網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備Spectrum4，滿足未來(lái)更加龐大的數(shù)字孿生數(shù)據(jù)傳輸需求。

預(yù)計(jì)將在今年第四季度推出新設(shè)備，相較上一代將提升4倍的數(shù)據(jù)吞吐量，擴(kuò)展到51.2T，并且降低40%的功耗，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)慕?jīng)濟(jì)成本。

據(jù)介紹，德國(guó)鐵路公司DB Netze目前已經(jīng)在構(gòu)建國(guó)家鐵路網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字孿生，OVX為該項(xiàng)目提供了算力、性能和存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)等需求，在復(fù)雜的鐵路網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生場(chǎng)景中，讓客戶能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)操作，生成AI機(jī)器學(xué)習(xí)的各項(xiàng)開發(fā)數(shù)據(jù)。最終，整個(gè)數(shù)字孿生模型將用于德國(guó)高速列車的自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)，并對(duì)鐵路網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中可能存在的意外情況進(jìn)行AI預(yù)測(cè)，優(yōu)化道路檢測(cè)方式和突發(fā)事故應(yīng)對(duì)措施。

OVX目前已經(jīng)經(jīng)過英偉達(dá)的內(nèi)部認(rèn)證系統(tǒng)，能夠?yàn)镺mniverse平臺(tái)兼容的各項(xiàng)企業(yè)級(jí)軟件提供支持。英偉達(dá)方面表示，將在今年下半年，通過中國(guó)的合作伙伴在國(guó)內(nèi)上市。

Omniverse

如何服務(wù)非技術(shù)人員

在專業(yè)工程性和技術(shù)性領(lǐng)域的擴(kuò)張之外，Omniverse也在嘗試讓更多非技術(shù)人員能夠更好利用Omniverse平臺(tái)，因此推出了Omniverse Cloud、Omniverse View等一系列服務(wù)和功能。

Omniverse Cloud 是一套云端服務(wù)，為專業(yè)創(chuàng)意工作者乃至輕度用戶提供云端的3D協(xié)同設(shè)計(jì)工作，用戶不需要任何專業(yè)設(shè)備，通過手機(jī)、平板甚至電視盒子都可以操作Omniverse的云端渲染結(jié)果。

英偉達(dá)方面表示，Omniverse Cloud的初衷是為用戶搭建一個(gè)基于云原生的服務(wù)平臺(tái)，通過云端入口能夠使用Omniverse的全部功能。

Omniverse Cloud 提供完整的基礎(chǔ)框架搭建，以及服務(wù)器后臺(tái)管理功能，同時(shí)繼承英偉達(dá)諸多工具、軟件、硬件和全套數(shù)字資產(chǎn)。也就是說，用戶無(wú)需考慮各類Omniverse平臺(tái)的程序環(huán)境配置和工具安裝問題，能夠以低門檻且高效的方式使用。

為設(shè)計(jì)工作者，Omniverse Cloud還提供一個(gè)云端的協(xié)作共享功能，多名藝術(shù)家能夠與技術(shù)人員同時(shí)訪問云端的大型3D場(chǎng)景，提供云端的RTX GPU輔助設(shè)計(jì)工作者的渲染工作，且大量數(shù)據(jù)都在云端運(yùn)算和傳輸，讓設(shè)計(jì)工作者專注于創(chuàng)作，解放硬件設(shè)備的壓力。

Omniverse Cloud

而在Omniverse Cloud基礎(chǔ)上，英偉達(dá)更新了Omniverse View功能，面向于審閱人員，允許他們以上帝視角實(shí)時(shí)查看整體項(xiàng)目的進(jìn)程，并提供簡(jiǎn)單的審閱工具以便注釋和標(biāo)記，提供從生產(chǎn)到最后審批驗(yàn)收的完整流程。

此外，為讓更多的非技術(shù)人員能夠真切了解Omniverse平臺(tái)在數(shù)字孿生、機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域的應(yīng)用，Omniverse 推出Showroom展示工具，能夠讓用戶通過各項(xiàng)Demo了解技術(shù)呈現(xiàn)的結(jié)果。甚至是推出Omniverse XR，讓用戶以VR視角游覽整個(gè)數(shù)字孿生場(chǎng)景。

總的來(lái)說，除了在技術(shù)層面，Omniverse平臺(tái)通過不斷擴(kuò)張技術(shù)的深度和廣度吸引技術(shù)人才關(guān)注，也在用直觀的視覺展示加強(qiáng)Omniverse、數(shù)字孿生等概念在非技術(shù)人員心中的認(rèn)知。

EW-Entertainment

近期主題 · 相關(guān)內(nèi)容