風(fēng)馳電掣：使用 NVIDIA Omniverse 打造高度逼真的“Racer RTX”演示

30 多名位于全球不同時(shí)區(qū)的 NVIDIA 藝術(shù)家，在短短三個(gè)月內(nèi)使用十余種內(nèi)容創(chuàng)作應(yīng)用，創(chuàng)作了這段具備可玩性的模擬演示。

在 9 月的 GTC 主題演講中，首次播出了令人驚嘆的 Racer RTX 演示。該演示由 NVIDIA 藝術(shù)家傾力制作，展現(xiàn)了 NVIDIA Omniverse 和全新 RTX GPU 的強(qiáng)大性能。

NVIDIA 高級藝術(shù)總監(jiān) Gabriele Leone 表示：“我們希望創(chuàng)造出一個(gè)前所未有的作品”。他帶領(lǐng)一支由全球 30 多名藝術(shù)家組成的團(tuán)隊(duì)，使用了十余種設(shè)計(jì)工具，在短短三個(gè)月內(nèi)完成了這個(gè)項(xiàng)目。

他們所創(chuàng)造的是一個(gè)實(shí)時(shí)、可玩的全模擬環(huán)境，其靈感來自該團(tuán)隊(duì)共同喜愛的一款童年游戲《夢幻遙控車》（Re-Volt）。在 Racer RTX 演示中，一輛輛遙控車在洛杉磯的街道、沙漠以及別致的閣樓臥室中穿梭。

該演示完全由模擬畫面而非動(dòng)畫組成。這意味著無論是遙控車本身，還是比賽時(shí)撞倒的多米諾骨牌，亦或是演示中的 1800 多個(gè)手工建模和貼圖的 3D 模型，都不需要進(jìn)行烘焙、預(yù)計(jì)算（即預(yù)先設(shè)置環(huán)境照明和資產(chǎn)的其他屬性）等傳統(tǒng) 3D 設(shè)計(jì)工作。

得益于 NVIDIA Omniverse 內(nèi)置的先進(jìn)實(shí)時(shí)物理模擬引擎 PhysX，這些資產(chǎn)在遵循物理原理的同時(shí)，能夠?qū)Σ粩嘧兓奶摂M環(huán)境做出實(shí)時(shí)反應(yīng)。NVIDIA Omniverse 是一個(gè)用于連接和構(gòu)建自定義 3D 管線、創(chuàng)建和運(yùn)行元宇宙應(yīng)用的平臺。

由于車輛經(jīng)過引起的氣流變化，遙控車會留下塵埃軌跡。同時(shí)，賽車車輪下的沙子也會根據(jù)輪胎的漂移情況而改變形狀。

借助 Omniverse RTX Renderer，只需點(diǎn)擊一下相關(guān)選項(xiàng)，就可以對照明進(jìn)行物理模擬，以畫面源生地——洛杉磯熱鬧的海濱小鎮(zhèn)威尼斯為基礎(chǔ)，根據(jù)場景中涉及到的黎明、白天或黃昏，改變整個(gè)環(huán)境和地面場景。

連接應(yīng)用和工作流

Racer RTX 演示是為了測試全新 NVIDIA Ada Lovelace 架構(gòu)的極限而創(chuàng)作，并希望以此引導(dǎo)創(chuàng)作者和開發(fā)者更新其工作方式。

Leone表示：“我們希望展示新一代的內(nèi)容創(chuàng)作方式。這種方式以物理級精確的全模擬，取代以往預(yù)先烘焙的場景構(gòu)建方式?！?/p>

最終，藝術(shù)家們基于 Omniverse，利用 Ada 架構(gòu)和全新 DLSS 3 技術(shù)運(yùn)行演示，實(shí)現(xiàn)了每秒 60 幀、可達(dá) 4K 分辨率的高保真、具有超逼真物理效果的實(shí)時(shí)光線追蹤。

Leone 表示：“NVIDIA 位于全球各地的團(tuán)隊(duì)，使用了十余種不同的設(shè)計(jì)和內(nèi)容創(chuàng)作工具，基于可擴(kuò)展的通用場景描述（USD）框架，將所有內(nèi)容匯總到 Omniverse 平臺?！?/p>

NVIDIA 的藝術(shù)家們在該項(xiàng)目開始時(shí)繪制了原始的概念藝術(shù)草圖，并在洛杉磯西區(qū)拍攝了大量參考照片。接著，他們使用 Autodesk 3ds Max、Autodesk Maya、Blender、Cinema4D 等工具創(chuàng)建 3D 資產(chǎn)，其中絕大部分內(nèi)容是通過手工建模構(gòu)建的。

“Racer RTX”包含超過 1800 個(gè)不同的 3D 模型。

藝術(shù)家們使用了 Adobe Substance 3D Designer 和 Adobe Substance 3D Painter，為場景中的道具添加紋理貼圖。而后，他們使用開源 3D 框架——USD，將相關(guān)文件從這些應(yīng)用中導(dǎo)出，并匯總至 Omniverse Create，以便在虛擬世界中開展實(shí)時(shí)協(xié)作。

超逼真物理效果

Racer RTX 演示中的每輛遙控車，都擁有連接零件、懸架等多達(dá) 70 個(gè)具有物理屬性的獨(dú)立部件。

Leone 表示：“演示中的每個(gè)物體，包括每輛車、每個(gè)多米諾骨牌等，都根據(jù)現(xiàn)實(shí)世界的參數(shù)，設(shè)置了不同的重心和重量，因此它們會根據(jù)物理定律，呈現(xiàn)不同的行為效果。我們還可以改變地面的材質(zhì)，比如沙子、木頭、冰等，利用 Omniverse 的原生 PhysX 功能，使車輛以符合物理級精確的摩擦力的狀態(tài)，在地面上進(jìn)行漂移?！?/p>

“Racer RTX”中的遙控車在洛杉磯街道上飛馳。

為了使車后的灰塵呈現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的飛揚(yáng)效果，藝術(shù)家們還使用了 NVIDIA Flow 應(yīng)用，這一應(yīng)用專為煙霧、流體和火焰模擬而打造。

另外，團(tuán)隊(duì)還針對該項(xiàng)目的具體工作流創(chuàng)建了自定義工具，包括用于隨機(jī)化和調(diào)整場景對象的 Omniverse 擴(kuò)展程序，該擴(kuò)展程序?qū)儆诤诵臉?gòu)建模塊，用戶借助該擴(kuò)展程序，只需使用幾行 Python 代碼，就可以創(chuàng)建和擴(kuò)展 Omniverse 應(yīng)用功能。

用于創(chuàng)作 Racer RTX 演示的擴(kuò)展程序，以及相關(guān)的 3D 資產(chǎn)和環(huán)境內(nèi)容，將在未來幾個(gè)月內(nèi)供打包下載，RTX GPU 用戶可下載并探索環(huán)境構(gòu)建方式。

了解更多 Omniverse 資訊

• GTC 分會點(diǎn)播

  您可以點(diǎn)播觀看 NVIDIA GTC 分會，深入了解 Racer RTX 演示的制作過程，了解 Leone 與高級藝術(shù)經(jīng)理 Andrew Averkin、軟件技術(shù)經(jīng)理 Chase Telegin 以及 NVIDIA 高級環(huán)境藝術(shù)家 Nikolay Usov 分享如何構(gòu)建這個(gè)大型、逼真的虛擬世界。

  詳情請見：

  https://www.nvidia.com/en-us/on-demand/session/gtcfall22-se41367/

• 免費(fèi)下載 NVIDIA Omniverse

  全世界的創(chuàng)作者和開發(fā)者都可以免費(fèi)下載 NVIDIA Omniverse，企業(yè)團(tuán)隊(duì)可以使用該平臺完成他們的 3D 項(xiàng)目。

  詳情請見：

  https://www.nvidia.cn/omniverse/enterprise/free-trial/

• Omniverse 圖庫

  您可以在 NVIDIA Omniverse 圖庫中查看其他藝術(shù)家使用 NVIDIA Omniverse 創(chuàng)作的作品并使用#MadeInOmniverse 將自己的作品提交至圖庫中展出。您還可以使用Adobe、Autodesk、Epic Games、Maxon、Reallusion 等公司的軟件將您的工作流與 Omniverse 進(jìn)行連接。

  詳情請見：

  https://www.nvidia.cn/omniverse/gallery-submissions/