NVIDIA Omniverse 如何在 Metaverse元宇宙 中创建和连接世界

借助 NVIDIA Omniverse，我们（最终）可以连接到它来完成实际工作——方法如下。

什么是元宇宙？元节是一个共享的虚拟 3D 世界或多个世界，它们具有交互性、沉浸式和协作性。

正如物理宇宙是在空间中相互连接的世界的集合，元宇宙也可以被认为是一堆世界。

大型在线社交游戏，比如大逃杀主宰Fortnite和用户创建的虚拟世界，比如Minecraft和Roblox，都反映了这个想法的一些元素。

视频会议工具在全球 COVID 大流行中将远方的同事联系在一起，是对即将发生的事情的另一个暗示。

但尼尔·斯蒂芬森 1992 年的经典小说《雪崩》所阐述的愿景远远超出了任何一款游戏或视频会议应用程序。

NVIDIA 模拟技术副总裁 Rev Lebaredian 解释说，Metaverse 将成为一个不依赖于任何应用程序或任何单一位置的平台——无论是数字的还是真实的。

正如虚拟场所将是持久的一样，穿过它们的对象和身份也将是持久的，允许数字商品和身份从一个虚拟世界移动到另一个虚拟世界，甚至通过增强现实进入我们的世界。

“最终，我们谈论的是创造另一个现实，另一个世界，它与现实世界一样丰富，”Lebaredian 说。

NVIDIA Omniverse已经将这些想法付诸实践，简单地说，它是一个将 3D 世界连接到共享虚拟世界的平台。

Omniverse 在越来越多的行业中用于设计协作和创建“数字孪生”、模拟真实世界的建筑物和工厂等项目。

NVIDIA Omniverse 如何在 Metaverse 中创建和连接世界

那么Omniverse是如何运作的呢？我们可以把它分解成三个大的部分。

第一个是Omniverse Nucleus。它是一个数据库引擎，可以连接用户并实现 3D 资产和场景描述的交换。

连接后，进行建模、布局、阴影、动画、照明、特效或渲染的设计师可以协作创建场景。

Omniverse Nucleus 依赖于 USD，即通用场景描述，这是 Pixar 在 2012 年发明的一种交换框架。

USD 于 2016 年作为开源软件发布，为越来越多的行业和应用程序提供了一种丰富的通用语言，用于定义、打包、组装和编辑 3D 数据。

Lebardian 和其他人说，USD 之于新兴的 Metaverse，就像超文本标记语言或 HTML 之于网络一样——一种可以使用和改进以支持 Metaverse 的通用语言。

多个用户可以连接到 Nucleus，以美元片段的形式传输和接收对他们世界的更改。

Omniverse 的第二部分是合成、渲染和动画引擎——虚拟世界的模拟。

Omniverse 是一个从头开始构建的以物理为基础的平台。得益于NVIDIA RTX 图形技术，它可以完全跟踪路径，实时模拟每条光线如何在虚拟世界中反射。

Omniverse 使用NVIDIA PhysX模拟物理。它使用NVIDIA MDL或材料定义语言模拟材料。

Omniverse 与 NVIDIA AI 完全集成（这是推进机器人技术的关键，稍后会详细介绍）。

Omniverse 是云原生的，可跨多个 GPU 扩展，可在任何 RTX 平台上运行，并可远程流式传输到任何设备。

第三部分是NVIDIA CloudXR，它包括客户端和服务器软件，用于将扩展现实内容从 OpenVR 应用程序传输到 Android 和 Windows 设备，允许用户进出 Omniverse。

你可以通过虚拟现实传送到 Omniverse，而 AI 可以通过增强现实传送出 Omniverse。

Metaverses 变得真实

NVIDIA 于 12 月发布了 Omniverse 进行公测，并于 4 月发布了 NVIDIA Omniverse Enterprise。各行各业的专业人士很快将其投入使用。

在 Foster + Partners，这家传奇的设计和建筑公司设计了 Apple 的总部和伦敦著名的 30 St Mary Ax 办公大楼——更为人所知的是“小黄瓜”——全球 14 个国家的设计师在他们的 Omniverse 共享虚拟空间中共同建造建筑。

视觉效果先驱 Industrial Light & Magic 正在测试 Omniverse 以整合来自多个工作室的内部和外部工具管道。Omniverse 让他们协作，实时渲染最终镜头并创建像全息甲板这样的大量虚拟场景。

跨国网络和电信公司爱立信使用 Omniverse 实时模拟 5G 波传播，最大限度地减少密集城市环境中的多径干扰。

基础设施工程软件公司 Bentley Systems 正在使用 Omniverse 在该平台上创建一套应用程序。Bentley 的 iTwin 平台创建了一个 4D 基础设施数字孪生模型来模拟基础设施资产的构建，然后在其整个生命周期中监控和优化其性能。

元界可以帮助人类和机器人协作

这些虚拟世界非常适合训练机器人。

NVIDIA Omniverse 的基本特征之一是它遵守物理定律。Omniverse 可以模拟粒子和流体、材料甚至机器，直到它们的弹簧和电缆。

在虚拟世界中对自然世界进行建模是机器人技术的一项基本能力。

它允许用户创建一个虚拟世界，机器人 - 由可以从真实或数字环境中学习的人工智能大脑提供支持 - 可以训练。

一旦这些机器人的大脑在 Omniverse 中得到训练，机器人专家就可以将这些大脑加载到NVIDIA Jetson 上，并将其连接到真正的机器人。

这些机器人将有各种尺寸和形状——搬运箱、拾放臂、叉车、汽车、卡车甚至建筑物。

未来，工厂将是机器人，在内部编排许多机器人，制造出本身就是机器人的汽车。

Metaverse 和 NVIDIA Omniverse 如何实现数字孪生

NVIDIA Omniverse 对这些共享世界进行了描述，人类和机器人可以连接到这些共享世界并在其中进行协作，以更好地协同工作。

汽车制造商宝马集团已经在付诸实施。

这家汽车制造商每年生产超过 200 万辆汽车。在其最先进的工厂中，该公司每分钟制造一辆汽车。每辆车的定制都不同。

宝马集团正在使用 NVIDIA Omniverse 创建一个未来的工厂，一个完美的“数字孪生”。它完全以数字方式设计，并在 Omniverse 中从头到尾模拟。

启用 Omniverse 的工厂可以连接到企业资源规划系统，模拟工厂的吞吐量。它可以模拟新的工厂布局。它甚至可以成为工厂员工的仪表板，他们可以连接到机器人进行远程操作。

运行虚拟工厂的人工智能和软件与运行物理工厂的人工智能和软件相同。换句话说，虚拟和物理工厂及其机器人将循环运行。他们是双胞胎。

不再是科幻小说

Omniverse 是“管道”，可以在其上构建元宇宙。

它是一个开放的平台，具有美元通用 3D 交换功能，将它们连接到一个庞大的用户网络中。NVIDIA 已经拥有 12 个连接主要设计工具的 Omniverse 连接器，还有 40 个正在开发中。该Omniverse连接器SDK示例代码，开发人员编写自己的连接器，可供下载现在。

最重要的设计工具平台已注册。NVIDIA 已经从世界上最大的行业——媒体和娱乐——招募了合作伙伴；赌博; 建筑、工程和建筑；制造业; 电信; 基础设施; 和汽车。

运行它所需的硬件现在就在这里。

世界各地的计算机制造商都在构建 NVIDIA 认证的工作站、笔记本电脑和服务器，它们都经过验证，可以以最佳的性能、可靠性和规模运行 GPU 加速的工作负载。从今年晚些时候开始，Omniverse Enterprise将通过从NVIDIA 合作伙伴网络订阅获得企业许可。

多亏了 NVIDIA Omniverse，Metaverse 不再是科幻小说。

回到未来

下一个是什么？

NVIDIA 的 Lebaredian 指出，数千年来，人类一直在利用我们感知世界的方式。几千年来，我们一直在利用我们的感官通过音乐、艺术和文学来构建虚拟现实。

接下来，添加交互性和协作能力，他说。更好的屏幕、像 Oculus Quest 这样的头戴式显示器以及像微软 Hololens 这样的混合现实设备都是朝着更充分的沉浸感迈进的一步。

所有这些部分都将进化。但最重要的已经在这里：我们虚拟世界的高保真模拟，以供显示。那就是 NVIDIA Omniverse。

从科幻大师威廉吉布森那里偷一句台词：未来已经到来；它只是不是很均匀分布。

元节是我们可以更均匀地分配这些体验的手段。由 NVIDIA Omniverse 赋予生命的 Metaverse 承诺将人类、人工智能和机器人编织到奇妙的新世界中。