Omniverse：数字世界“砖”和“水泥”的生产者

“外国用火药制造子弹御敌，中国却用它做爆竹敬神;外国用罗盘针航海，中国却用它看风水;外国用鸦片医病，中国却拿来当饭吃，同是一种东西，而中外用法之不同有如此，盖不但电气而已。”这是鲁迅先生在“电的利弊”中的观点。

如今，同样的情况也发生在Omniverse的使用和选择上。

Omniverse是NVIDIA发布的一个计算机图形与仿真模拟平台， 基于Pixar公司Universal Scene Description(USD，通用场景描述)与NVIDIA GeForce RTX GPU。

为什么一个“计算机图形与仿真模拟平台”能够与电，与火药、指南针、鸦片相提并论?原因也很简单，这就要看看我们身处一个什么样的时代，当今是被称为数字经济的时代，是一个物理实体和数字世界交融的时代。

数字世界是物理世界的仿真、模拟和映射，任何我们在数字世界的探索和实践，都可以用来作用和指导我们所处的真实世界。举个例子：根据“德国数字铁路”(Digitale Schiene Deutschland)计划，DB Netze 正在构建一个德国国家铁路网的数字孪生，该数字孪生将被用于训练列车自动运行系统，并对铁路运输中的意外情况进行 AI 增强的预测分析。

DB Netze 铁路数字化主管 Annika Hundertmark 表示：“使用逼真的数字孪生来训练和测试 AI 列车将帮助我们开发出更加精确的感知系统，从而以最佳方式检测和应对事故。”

再例如，NVIDIA FourCastNet 物理学机器学习模型能够模拟全球天气模式，预测飓风等极端天气事件，不但具有更高的置信度，而且比传统的数值预测模型快 45000 倍。此外，西门子歌美飒可再生能源公司(Siemens Gamesa Renewable Energy)正在使用 AI 优化风力发电机的设计。NVIDIA 加速计算部门副总裁 Ian Buck 表示：“为了应对气候变化、药物研发和寻找新型可再生能源等挑战，我们使用数据中心规模的 AI 加快计算速度，这有可能实现百万倍性能飞跃。通过 NVIDIA 的 AI 科学数字孪生框架，研究者能够发掘如何解决这些大规模问题。”

德国数字铁路也好，FourCastNet、风电优化设计布局也罢，所谓“数字孪生”要发挥作用，前提是：需要我们实现构建一个能够模拟真实世界的模型，专业术语是建模?

所谓数字资产，其中既包括各种CAD设计出的产品，也包括全世界的艺术工作者创造的各种数字化产品，目前这些产品大多遵循、兼容Pixar公司颁布的USD (Universal Scene Description，通用场景描述)格式标准，是建模数字世界，不可或缺的最基本元素，他们是未来数字世界的砖和水泥，重要性不言而喻。而NVDIA Omniverse就是生产这些砖、水泥的主要工具。

当务之急是如何用好Omniverse，力争作为未来数字世界的奠基人。

如今市场上已经有很多3D数字素材库提供，如 Shutterstock 的 TurboSquid、CGTrader、Sketchfab 和 Twinbru;如Reallusion 的 ActorCore、Daz3D 和 e-on software 的 PlantCatalog ;如e-on software的VUE、PlantFactory和PlantCatalog，以及Twinbru为布帘、薄纱、窗帘和室内装饰布应用提供的面料和数字面料孪生，包括天空、体积云、地面地形、大规模生态系统、风蚀植被、开放水体、道路和岩石等，可支持从头开始创建小到树枝、大至巨型赤杉的树叶模型，可提供一组由 120 多个现成的程序化植被素材组成的集合;专为喜爱游戏的RTX 创作者而打造的角色、物体和场景等。

为了推动Omniverse应用，以及工业数字孪生的发展，NVDIA发布了Omniverse Cloud，以及NVIDIA OVX计算系统等一系列产品和服务。其中，Omniverse Cloud 所提供的服务包括：

▪ Nucleus Cloud：这个简单的“一键协作式”共享工具使艺术家能够从任意地点访问和编辑大型 3D 场景，并且无需传输大量数据集;

▪ Omniverse Create：该应用使技术设计师、艺术家和创作者能够一同实时构建 3D 世界;

▪ View：借助云端 NVIDIA RTX™ GPU 驱动的 NVIDIA GeForce NOW™ 平台来流式传输完整的模拟和渲染功能，该应用可以让非技术用户查看 Omniverse 场景。

通过 Omniverse Cloud，创作者可以在任意地点对存储在 Nucleus Cloud 中的模型进行迭代、共享和协作，并通过发送链接即时邀请其他合作者加入会话。没有高端 GeForce® 或 NVIDIA RTX 系统或者不愿建立 IT 基础架构的用户或团队只需订阅 Omniverse Cloud 计划，就可以使用 Omniverse Create 和 View 的全部功能。

NVIDIA 创始人兼首席执行官黄仁勋表示：“远程工作的设计师可以像在同一个工作室中一样开展协作;工厂规划人员可以在真实工厂的数字孪生中设计新的生产流程;软件工程师在将自动驾驶汽车的新软件发布到车队之前先基于数字孪生模型进行测试。新一波只能在虚拟世界中完成的工作即将来到。Omniverse Cloud 将连接数千万设计师和创作者，以及数十亿未来 AI 和机器人系统。”

NVIDIA OVX计算系统由 8 个 NVIDIA A40 GPU、3 个 NVIDIA ConnectX®-6 Dx 200Gbps 网卡、1TB 系统内存和 16TB NVMe 存储组成。OVX 计算系统可以从由 8 台 OVX 服务器组成的单集群扩展到通过 NVIDIA Spectrum-3 交换架构连接的一个或多个 OVX SuperPOD(由 32 台 OVX 服务器组成)，来加速大规模数字孪生模拟。

OVX 系统结合了高性能 GPU 加速计算、图形处理和 AI 并配备了高速存储访问、低延迟网络、精确计时，具备创建逼真数字孪生所需的性能。OVX 将被用于模拟复杂的数字孪生，以构建建筑、工厂、城市乃至整个世界的模型。

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