从我们的厨房到您的厨房:NVIDIA Omniverse 变革行业协作方式

作者 英伟达中国

给大家展示一个魔术。前一刻,NVIDIA 首席执行官黄仁勋还在厨房柜台后滔滔不绝,

下一刻,厨房及厨房里的一切就都消失了,只剩下黄仁勋先生、观众还有 NVIDIA 的 DGX Station A100,让人们得以一窥另一种数字现实。

对于大多数人来说,元宇宙只是存在于科幻电影中的东西。对于企业家来说,它是机遇。对于游戏玩家来说,它是梦想。

去年春季,NVIDIA 艺术家、研究人员和工程师工作异常紧迫,他们要创造一个讲述他们自己故事的共享虚拟世界,这也是整个公司的里程碑。

NVIDIA GTC(GPU 技术大会)主题演讲集知识性和娱乐性于一体,重点体现超级计算、深度学习和图形领域进步的尖端演示,让人大饱眼福。

NVIDIA 的 Omniverse 工程和仿真副总裁 Rev Lebaredian 表示:“最重要的是,GTC 提供了一个机会,让我们得以重点展示我们的工程师和 NVIDIA 的其他团队这一年来所取得的卓越工作成果。”

通过《在元宇宙中连接:GTC 主题演讲幕后的故事》这部短纪录片,观众可以了解故事背后的故事。它讲述了今年 NVIDIA Omniverse(一款用于连接和描述元宇宙的工具)如何实施全面整合的历程。

Omniverse 中创作故事

首先,要构建一个宏大叙事。呈现一场具有主题演讲价值的演讲与紧密协作总是分不开的。但与任何其他演讲不同的是,此演讲不仅有文字和图片,还有精美渲染的 3D 模型和丰富的纹理。

借助 Omniverse,NVIDIA 的团队可以随时随地使用不同的行业内容创作工具(例如 Autodesk Maya 或 Substance Painter)进行协作。

主题演讲幻灯片中充满了精美渲染的 3D 模型和丰富的纹理。

Lebaredian 说:“每个行业都有功能强大的日常工具供人们使用,我们也希望人们继续使用这些工具。我们希望人们使用这些出色的工具,并借助我们的技术来增强这些工具。”

让这些工具得以增强的下一代工具包括通用场景描述 (USD)、材质定义语言 (MDL) 和 NVIDIA RTX 实时光线追踪技术。通过结合使用这些工具,NVIDIA 团队能够使用物理性质准确的材质和照明创建逼真场景。

NVIDIA DGX Station A100 动画

Omniverse 不仅仅能够创作精美的静态图片。这部纪录片展示了它如何结合使用 Autodesk Maya、Foundry Nuke、Adobe Photoshop、Adobe Premiere 和 Adobe After Effects 等行业工具,通过呈现和渲染一些世界上最复杂的机器来打造逼真的影片。

借助 Omniverse,NVIDIA 能够将 NVIDIA DGX Station A100 的 CAD 模型变为物理性质准确的复制品,黄仁勋先生之前曾让观众一睹复制品的内部结构。

通常,这类项目需要一个团队花上数月时间才能完成,而且渲染工作还需数周时间。但借助 Omniverse,动画主要由一名动画师完成,不到一天即可完成渲染。

Omniverse 物理特性蒙太奇

不过,Omniverse 不仅可以模拟机器,它还可以基于 NVIDIA 现有技术构建模拟世界运作方式的模型。举例来说,十多年来,PhysX 一直是 NVIDIA 游戏领域的主要技术。但在 Omniverse 中实施这一技术后,此技术又提升到了一个新水平。

在重点介绍 Omniverse 中 PhysX 5 的最新功能的演示和高级实时物理仿真研究的预览中,Omniverse 工程和研究团队在 Omniverse 中重新渲染了一系列较早的 PhysX 演示。

该演示着重介绍了多项关键的 PhysX 技术,例如刚体动力学、软体动力学、车辆动力学、流体动力学、Blast 的破坏和断裂以及 Flow 的可燃液体、烟雾和火焰。因此,观众们看到了核心 Omniverse 技术,这些技术不仅能够呈现逼真的效果(非常真实),还能实时遵守物理定律。

DRIVE Sim 现基于 Omniverse 构建

模拟我们周围的环境是解锁新技术的关键,而 Omniverse 对于 NVIDIA 自动驾驶汽车计划至关重要。Omniverse 凭借其 PhysX 技术和逼真的世界,为训练各种自动驾驶机器创造了理想的环境。

在今年在 Omniverse 上运行 DRIVE Sim 的演示中,团队导入了一张德国奔驰工厂周边的地图。之后,他们使用运行 NVIDIA 自动驾驶车队的同一软件堆栈,展示了下一代奔驰汽车如何在现实世界中执行自动驾驶功能。

借助 DRIVE Sim,团队能够快速测试大量照明、天气和交通状况,并向全世界展示成果。

携手宝马集团打造未来工厂

“数字孪生”理念对几乎每个行业都产生了深远影响。

今年的 GTC 大会精心安排了一场壮观的梦幻展示,这充分展现了这一理念在汽车行业发挥的作用。

宝马未来工厂演示展示了德国宝马装配工厂的数字孪生。每一个细节(包括布局、照明和机械)都通过数字方式进行了物理性质准确的复制。

这种“数字仿真”可以超高保真度和精确度实时仿真整个工厂。借助此技术,宝马可以重新配置装配线来提升工人的安全性和效率、训练工厂机器人执行任务,以及优化工厂运营的方方面面。

虚拟厨房,虚拟首席执行官

2021 年 GTC 大会令人惊喜的精彩一幕莫过于黄仁勋先生厨房的完美虚拟复制品(即过去三场疫情时代“厨房主题演讲”的设定)以及首席执行官本人的数字克隆。

该演示是 GTC 大会召开意义的缩影:它是 NVIDIA 深度学习和图形研究团队与多个工程团队以及公司令人难以置信的内部创意团队的共同工作结晶。

为了创造一个虚拟的黄仁勋先生,各团队对他本人进行了全面的面部和身体扫描以创建出一个 3D 模型,然后训练 AI 来模仿他的举手投足,并应用了一些神奇的 AI 技术让他的克隆更加真实。

随后,数字黄仁勋先生被带进他的厨房复制品内,该复制品采用解构形式,以展现 Omniverse 中的全息结构,这让观众大吃一惊,让他们一度怀疑主题演讲中有多少是真实场景,有多少是渲染场景。

Lebaredian 说:“我们最开始构建 Omniverse 是为了我们 NVIDIA 自己的员工。我们是本着将具有 3D 功能的现有工具,我们现在称之为元宇宙,连接在一起的理念开始构建 Omniverse 的。”

我们越来越多的人都将能够做同样的事情,从而加速我们的协作,取得更多工作成果。Lebaredian 说:“如果我们做得好,那么从今往后的 20 年我们都将使用 Omniverse 工作。”