文/VR陀螺 小鉆風(fēng)

由元宇宙引發(fā)的社會(huì)討論與融資熱從今年年初一直持續(xù)到了現(xiàn)在，有人將今年稱作“元宇宙元年。”

在這個(gè)元年的4月，英偉達(dá)正式推出實(shí)時(shí)仿真和協(xié)作平臺(tái)Omniverse，它被稱作工業(yè)版的元宇宙。Omniverse推出后，圍繞它與元宇宙之間的關(guān)系探討不斷。

該如何定義Omniverse？英偉達(dá)為何要推出它？它為誰(shuí)所用？能做什么？與元宇宙又是什么關(guān)系？

6月24日下午，英偉達(dá)特別策劃了“先鋒集結(jié)，引爆METAVERSE對(duì)話Omniverse™先鋒人物”的線上直播分享活動(dòng)，活動(dòng)邀請(qǐng)了7位嘉賓從視效、藝術(shù)創(chuàng)作者、架構(gòu)師等角度就Omniverse及元宇宙相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了分享和的解答。

圖源：英偉達(dá)

本次分享過(guò)后，陀螺君得到了上述問(wèn)題的答案，也對(duì)Omniverse及元宇宙有了新的認(rèn)識(shí)。

Omniverse：基于USD構(gòu)建的實(shí)時(shí)協(xié)作平臺(tái)

在談?wù)揙mniverse與元宇宙之前，陀螺君認(rèn)為有必要先了解Omniverse究竟是什么？

Omniverse是一個(gè)能實(shí)時(shí)協(xié)作，加速設(shè)計(jì)工作流程的平臺(tái)，它完全基于USD（通用場(chǎng)景描述，Universal Scene Description）的平臺(tái)而生。

早年皮克斯在動(dòng)畫(huà)制作的過(guò)程中，由于分工涉及眾多不同設(shè)計(jì)軟件工具，在協(xié)同時(shí)需要進(jìn)行繁瑣的格式轉(zhuǎn)換，因此制作了統(tǒng)一的格式USD以提高協(xié)同工作的效率。

圖源：網(wǎng)絡(luò)

USD很快被電影等多個(gè)行業(yè)的公司所采用，英偉達(dá)便是其中之一。但皮克斯的USD只能做到協(xié)同，并不能做到實(shí)時(shí)。

因此英偉達(dá)圍繞USD（皮克斯對(duì)USD做了開(kāi)源）構(gòu)建了應(yīng)用程序Omniverse，并在USD的基礎(chǔ)上通過(guò)Connector工具將Omniverse與不同軟件、工具整合起來(lái)實(shí)現(xiàn)了多用戶實(shí)時(shí)協(xié)作。

圖源：網(wǎng)絡(luò)

也就是說(shuō)，同一部3D作品，不同分工的設(shè)計(jì)人員可在同一時(shí)間使用不同軟件、工具對(duì)它進(jìn)行處理，彼此之間可以看見(jiàn)工作進(jìn)度與完成效果。

3D藝術(shù)家光叔對(duì)此做了非常形象的比喻:”就好像一群人建房子，你一磚我一磚，所有人都能看到房子是怎么蓋起來(lái)的，你蓋了哪個(gè)部分，我蓋了哪個(gè)部分，最后房子拼成功大家心里都有數(shù)。”

不僅如此，英偉達(dá)本身在圖形處理、計(jì)算方向有強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，它將這些優(yōu)勢(shì)賦能到Omniverse，讓其成為了一個(gè)強(qiáng)大的多GPU實(shí)時(shí)仿真、協(xié)作平臺(tái)。

Omniverse通過(guò)通用3D格式USD打通了各個(gè)軟件工具，并通過(guò)自己在圖形渲染等方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為這些軟件工具的使用與互通提供算力支持，加快數(shù)據(jù)傳輸與轉(zhuǎn)換的速度，減少軟件使用時(shí)的卡頓、延遲等問(wèn)題，進(jìn)一步提高了實(shí)時(shí)協(xié)同的工作效率。

據(jù)介紹，Omniverse由5個(gè)關(guān)鍵部分組成：Nucleus、Connect、Kit、Simulation和RTX Renderer。這些組件與連接的第三方數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)建（DCC）工具以及附加的連接的Omniverse微服務(wù)一起構(gòu)成了完整的Omniverse生態(tài)系統(tǒng)。

圖源：網(wǎng)絡(luò)

Omniverse Nucleus：提供一組基本服務(wù)，這些服務(wù)允許各種客戶端應(yīng)用程序、渲染器和微服務(wù)共享和修改虛擬世界的表示形式。

Omniverse Connect庫(kù)：被作為插件分發(fā)，使客戶端應(yīng)用程序可以連接到Nucleus并發(fā)布和訂閱無(wú)論是單個(gè)資產(chǎn)還是整個(gè)世界。當(dāng)需要同步時(shí)，DCC插件將使用Omniverse Connect庫(kù)來(lái)應(yīng)用外部接收的更新，并根據(jù)需要發(fā)布內(nèi)部生成的更改。 

Omniverse Kit：是用于構(gòu)建本地Omniverse應(yīng)用程序和微服務(wù)的工具包。它建立在一個(gè)基本框架上，該框架通過(guò)一組輕量級(jí)擴(kuò)展提供了多種功能。這些獨(dú)立擴(kuò)展是使用Python或C ++編寫(xiě)的插件。 

Simulation：Omniverse中的仿真由英偉達(dá)一系列技術(shù)作為Omniverse Kit的插件或微服務(wù)提供。作為Omniverse一部分進(jìn)行分發(fā)的首批仿真工具是英偉達(dá)的開(kāi)源物理仿真器PhysX，該仿真器廣泛用于計(jì)算機(jī)游戲中。 

RTX Renderer：新的Omniverse RTX視口是Omniverse支持符合皮克斯Hydra架構(gòu)的渲染器之一，它利用Turing和下一代英偉達(dá)架構(gòu)中的硬件RT內(nèi)核進(jìn)行實(shí)時(shí)硬件加速的光線跟蹤和路徑跟蹤。

此外，英偉達(dá)針對(duì)不同類型用戶構(gòu)建了可在Omniverse軟件中使用的不同類型的Omniverse應(yīng)用，包括為建筑、工程和施工專業(yè)人員設(shè)計(jì)的Omniverse View；為媒體、娛樂(lè)和制造/產(chǎn)品設(shè)計(jì)行業(yè)的設(shè)計(jì)師、創(chuàng)作者和專家設(shè)計(jì)的Omniverse Create；為3D深度學(xué)習(xí)研究人員設(shè)計(jì)的Omniverse Kaolin等。 

未來(lái)還會(huì)發(fā)布AI驅(qū)動(dòng)的面部動(dòng)畫(huà)應(yīng)用程序Omniverse Audio2Face，為GeForce RTX游戲玩家開(kāi)發(fā)的Omniverse Machinima，以及用于機(jī)器人開(kāi)發(fā)的Isaac Sim 2021.1。

 不同領(lǐng)域的創(chuàng)作者、工程師、設(shè)計(jì)師等可以通過(guò)Omniverse Connectors在這些不同的應(yīng)用間并行工作。

英偉達(dá)之后推出的AR/VR擴(kuò)展軟件CloudXR，還可為Omniverse帶來(lái)強(qiáng)大、便捷的功能。只需只擊幾個(gè)，Omniverse就可將用戶的USD內(nèi)容傳輸?shù)饺魏沃С值腁ndroid設(shè)備上，并提供AR/VR漫游功能。

英偉達(dá)借Omniverse打通計(jì)算、圖形、AI三大核心技術(shù)

那Omniverse對(duì)設(shè)計(jì)師、工程師們來(lái)說(shuō)，具體意味著什么？英偉達(dá)推出它的目的又是什么？

圖源：網(wǎng)絡(luò)

在Autodesk技術(shù)銷售專家、前中央電視臺(tái)特效制作部門負(fù)責(zé)人沈映看來(lái)，CG行業(yè)的兩大痛點(diǎn)是算力與團(tuán)隊(duì)協(xié)同，而Omniverse恰好解決了這兩大痛點(diǎn)：

“CG行業(yè)痛點(diǎn)主要就是兩個(gè)。一個(gè)是算力的問(wèn)題，就是怎么去處理大數(shù)據(jù)的算力。還有一個(gè)是團(tuán)隊(duì)協(xié)作，如何應(yīng)對(duì)大規(guī)模生產(chǎn)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作。Omniverse平臺(tái)等于是在這兩方面讓我們整個(gè)行業(yè)看到了一些希望。比如從算力來(lái)說(shuō)，大家都了解RTX Server，這是一個(gè)從硬件方面給算力提供了一個(gè)保障。無(wú)論是將來(lái)是在本地、私有云或者公有云，都有可能去布局或架構(gòu)起來(lái)一個(gè)很強(qiáng)大的算力。”

“另外協(xié)同方面，也就是USD。大家不約而同都在做USD，說(shuō)明它是一個(gè)行業(yè)已經(jīng)公認(rèn)的未來(lái)流程協(xié)作的很好數(shù)據(jù)格式。其實(shí)我覺(jué)得USD它更像是一個(gè)流程的框架，給我們搭建一個(gè)非破壞性的流程，特別適合團(tuán)隊(duì)協(xié)作。所以我覺(jué)得Omniverse是給我們提供了這么一個(gè)希望。”

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英偉達(dá)高級(jí)解決方案架構(gòu)師宋毅明從Omniverse整個(gè)平臺(tái)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)角度做了解釋，“我們強(qiáng)調(diào)Omniverse整體其實(shí)是一個(gè)平臺(tái)。它的平臺(tái)特點(diǎn)相當(dāng)于是完全基于USD，解決了大數(shù)據(jù)的問(wèn)題，還有就是算力。大家現(xiàn)在看到很多傳統(tǒng)的光源化引擎，對(duì)多技術(shù)支持都是不太友好。”

“Omniverse對(duì)于path trace這方面，以及多卡GPU支持是非常快的，結(jié)合RTX平臺(tái)可以快速渲染、快速出圖，也可以調(diào)用server上的多GPU量算力，所以在很大程度上解決了現(xiàn)在行業(yè)當(dāng)中的幾個(gè)痛點(diǎn)——大數(shù)據(jù)或者拼算力的問(wèn)題。”

英偉達(dá)推出Omniverse的目的究竟為何？宋毅明代表英偉達(dá)同樣給出了解釋：

“英偉達(dá)有三大主方向——計(jì)算、圖形、AI，其實(shí)Omniverse是要把圖形、計(jì)算、AI打通。比如開(kāi)勇老師分享的3D重建，就是把AI、計(jì)算、圖形渲染還原，把整個(gè)打通了，這就是Omniverse平臺(tái)的價(jià)值，然后再利用底層開(kāi)發(fā)的云端多GPU來(lái)進(jìn)行加速和渲染。Omniverse帶給用戶的最大的價(jià)值就是‘快’，GPU剛出來(lái)的時(shí)候其實(shí)就是加速圖形運(yùn)算、加速游戲行業(yè)保證楨率，其實(shí)就是‘快’。為什么要用GPU計(jì)算？還是為了‘快’。Omniverse把所有的技術(shù)融合了起來(lái)，并且快速的應(yīng)用。”

英偉達(dá)整合自身優(yōu)勢(shì)對(duì)USD進(jìn)行了升級(jí)，為用戶提供了更為高效、便利的協(xié)同工作平臺(tái)。Omniverse的高度協(xié)同與高效率并不單單體現(xiàn)在影視、動(dòng)畫(huà)方向，而是可以應(yīng)用到各個(gè)產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，無(wú)論是工業(yè)、制造業(yè)、建筑，還是機(jī)器人、娛樂(lè)等等行業(yè)。

那Omniverse作為這樣一個(gè)平臺(tái)，如何與元宇宙掛上鉤并被冠以“工業(yè)版元宇宙”之名？

Omniverse：讓元宇宙脫虛向?qū)?/strong>