【usd接口是什么】抓住元宇宙风口的Omniverse:谁说虚拟世界的未来是梦想？

几个月以来，圆宇宙成了热门词，但除了风口和泡沫，圆宇宙只是梦吗？(威廉莎士比亚，《哈姆雷特》)一种观点认为，元宇宙被定义为虚拟现实世界。它很像现实的、可以创作的梦想。(约翰f肯尼迪)从经验来看，元宇宙更强调真实性和经验的可及性。在这几个特征中，隐约隐藏着英伟达奥马尼伯兹的影子。我们会从另一个角度发现，元宇宙的未来也隐藏在Omniverse的发展中。

从真实到虚假

元宇宙很像今天过去的互联网。人们知道它是发展方向，会颠覆我们的生活，但当它只是一个虚拟的网络时，它引起的最终只是泡沫。阿尔伯特爱因斯坦，Northern Exposure(美国电视剧)，“艺术”)因此，原宇宙永远不可能是一个梦，必须经历从真实到虚假，再回到虚假的过程。(威廉莎士比亚，哈姆雷特，哈姆雷特)这也很像Omniverse的发展。

Omniverse是一个名为“工程师的元宇宙”的实时协作模拟平台，揭开了Neal Stephenson称为Metaverse虚拟时代的序幕。Omniverse使作者、工程师和研究人员能够在相互连接的虚拟世界中协作。

今天，Omniverse面向分布在世界各地的4000万3D设计师。11月9日，英伟达CEO黄仁勋在GTC大会上表示：“Omniverse与游戏引擎大不相同。这是为数据中心规模而设计的，预计有一天会达到全球数据规模。”

Omniverse的用户越来越多，越来越多的设计公司选择开发联接界面或扩展应用程序。Omniverse的门户是通用场景描述(USD)，本质上是一个数字虫洞，将人和计算机连接到Omniverse，将一个Omniverse世界连接到另一个世界。设计公司在USD的支持下，将他们的扩展应用程序和连接界面融合到这个虚拟世界中。(阿尔伯特爱因斯坦，《北方专家》)。

Omniverse的成功是有必然性的。美国企业技术研究(ETR)去年9月对1200名不同行业的CIO进行了调查，结果显示，到2021年，预计全球34%的员工将在家办公，疫情爆发前在家办公的人数仅为16.4%。隐藏在这一变化数字背后的另一个事实是，远程办公的变化只是传染病引起的比较明显的变化，事实上，我们要逐步超越物理空间的限制，找到新的平衡。也就是说，不需要实际物理空间的飞跃也需要能够“达到触手”的产品。对设计师来说，Omniverse就是这个产品。

Omniverse有五个主要组件：Nucleus、Connect、Kit、Simulation和RTX渲染器。但是，这只是Omniverse软件的初始外观，更多的应用程序将在这五个主要基础上设计。这使Omniverse成为一个动态的存在。

在此次GTC中，英伟达宣布了创建交互式AI虚拟映像的技术平台——NVIDIA Omniverse Avatar。Omniverse Avatar可以将NVIDIA技术连接到语音AI、计算机视觉、自然语言理解、推荐引擎和模拟。在该平台上创建的虚拟图像是具有光线跟踪3D图像效果的交互式角色，可以合理理解各种主题、说话、说话、表达的意图。

Omniverse Avatar为AI助手的制作铺平了道路，可以根据行业要求轻松定制。AI助手可以处理数十亿次日常客服互动，包括餐厅订单、银行交易、个人预订、预订等，从而创造更多机会，提高客户满意度。

Omniverse Avatar的本质是一系列技术的集合。语音识别基于NVIDIA Riva，自然语言理解基于Megatron 530B大型语言模型，推荐引擎由NVIDIA Merlin提供，用于视频分析的计算机视觉框架——NVIDIA Metropolis、AI提供虚拟图像动画的2D和3D面部动画和渲染技术3354NVIDIA视频这些技术集成到一个应用程序中，使用NVIDIA统一计算框架实时处理。这些技术打包为可扩展、可定制的微服务，可通过NVIDIA Fleet Command在多个位置安全地部署、管理和协调。

另一个事实是，Omniverse的用户数量和生态正在成长为“大树”。这从Omniverse Avatar的公告中可以看出。也就是说，Omniverse公版用户已经超过7万人。

Omniverse能有今天，得益于皮克斯的USD。皮克斯10多年前开始构想USD，2016年发布USD的开源版本，为越来越多的行业和应用程序提供了丰富的通用语言。Omniverse确实不是一天建成的。抓住设计师对今后短暂延迟的呼吁，NVIDIA为USD生态系统贡献了“同步复制系统”。应用程序程序员可以使用标准USD API查询场景并自由更改。全部被追踪

的变化，而不需要程序员为此耗神。更为重要的，是Omniverse也和当初的互联网一样：适用所有的人，无论是个人用户，还是企业用户，都可以找到适合自己的版本。

　　由此可见，Omniverse在由实入虚这个过程中，已经取得了成功。

　　从虚到实

　　在互联网发展的早期，无论互联网领域的先知们如何描述，多数人可能对于互联网会主导他们的生活还是不以为然。直到电商兴起，互联网开始颠覆人们过往的生活，人们才想相信：先知们当初的描述，只不过是冰山的一角。换句话说，互联网显示它的威力，是从脱虚就实开始的。

　　尽管Omniverse在一开始就被称为是“工程师的元宇宙”，因而极具实用价值，但仔细观察它的发展历程，我们还是会发现，Omniverse从一开始就被赋予了更多价值，因此对它来说，脱虚就实是一种必然会完成的使命。

　　11月9日，英伟达发布了NVIDIA Omniverse Replicator，这款性能强大的合成数据生成引擎能够生成用于训练深度神经网络的物理模拟合成数据。

　　NVIDIA同时发布了两个用于生成合成数据的应用，这两个应用是使用该引擎实现的首批成果。它们分别是用于承载自动驾驶汽车数字孪生的虚拟世界——NVIDIA DRIVE Sim和用于可操纵机器人数字孪生的虚拟世界——NVIDIA Isaac Sim。使用这些数据构建的自动驾驶汽车和机器人可以在一系列虚拟环境中掌握技能，然后再应用到物理世界中。

　　这两个Replicator应用使开发者能够以人类无法做到的方式引导AI模型、填补现实世界的数据空白，并标记真值数据。在这些虚拟世界中产生的数据可以涵盖各类不同场景，包括在现实世界中无法经常经历或安全体验的罕见和危险情况。

　　如果我们从更早的时间就开始研究 Omniverse，就会发现NVIDIA Omniverse Replicator并不是新成果，而是经历大量用户应用之后的成熟技术。宝马公司就利用Omniverse建立了数字孪生中心，首次成功模拟了工厂，让全球31家厂商以3D形式实现了协同。借助于NIVIDIA的工具，宝马可以安全协调机器人和其他工具，实时监控复杂的制造单元，以无线方式更新软件，启动机器人任务，以及远程操作。

　　真实世界数据是昂贵、费力、需要人工标记的，它容易出错且不完整，而Omniverse Replicator扩展了这些数据，该引擎能够创建大量、多样化的精确物理数据以满足自动驾驶汽车和机器人开发者的需求。这样的说法一点也没错，因为宝马公司就曾应用这些技术缩短规划时间，并提高灵活性和精确度，最终将流程效率提升30%。

　　显然，英伟达在Omniverse方面早就有了更为深入的布局。Omniverse的背后有着英伟达强大的算力支撑，而Omniverse的快速普及得益于超过一千万的RTX用户群。说得更为具体一些，这些用户包括了爱立信、KPF、WPP、DNEG这样的知名企业。我们甚至可以由此说：Omniverse企业版的应用已经遍布各地，并且Omniverse的数字孪生技术已经在帮我们解决掉一些重大的挑战。

　　显然，Omniverse再次由虚返实的过程，证明了自己的价值，也从一个侧面证明了元宇宙的潜力价值。把时间往回拨一点，我们就会记起黄仁勋在今年秋季场对Omniverse的未来期待：英伟达将建立一个E-2(Earth Two，地球二号)，这是一个地球数字孪生模型，目的是模拟和预测长期的气候变化。到此，你还能元宇宙没有在真地落地吗?