使用模塊化、OpenUSD加持的Omniverse版本加速3D工作流程

最新的 NVIDIA Omniverse 版本可基于 Omniverse Kit 105 套件提供一系列令人振奮的新功能，使開發(fā)者能夠更加輕松地開始構(gòu)建 3D 模擬工具和工作流。

基于通用場景描述（即 OpenUSD）、NVIDIA RTX 和 AI 技術(shù)打造的 Omniverse 使用戶能夠創(chuàng)建出先進(jìn)實(shí)時(shí) 3D 模擬應(yīng)用，用于工業(yè)數(shù)字化和 AI 感知場景。這個(gè)完全可組合的平臺(tái)可從工作站擴(kuò)展到云，因此只需少量編碼工作就能構(gòu)建先進(jìn)、可擴(kuò)展的解決方案。

在 SIGGRAPH 2023 上的 NVIDIA 主題演講中，NVIDIA 首席執(zhí)行官黃仁勛發(fā)布了 ChatUSD 和 RunUSD。

ChatUSD 是一個(gè)大型語言模型（LLM）媒介，可使用文本生成 Python-USD 代碼腳本和回答 USD 知識(shí)問題，有助于直接在 Omniverse 中簡化并加速 USD 開發(fā)任務(wù)。

RunUSD 是一個(gè) Cloud API，可通過檢查上傳文件與 OpenUSD 版本的兼容性，將 OpenUSD 文件轉(zhuǎn)換為完全路徑跟蹤渲染的圖像，并使用 Omniverse Cloud 生成渲染。NVIDIA OpenUSD 開發(fā)者計(jì)劃中的開發(fā)人員目前可以使用該 API 的演示。

這些 OpenUSD 投入是在 NVIDIA 與皮克斯、Adobe、蘋果、Autodesk 共同成立 OpenUSD 聯(lián)盟（AOUSD）的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)大的。

使用 Omniverse Kit 構(gòu)建基于 OpenUSD 的應(yīng)用

Omniverse Kit 是開發(fā)工具套件和引擎，用于在 Omniverse 上構(gòu)建基于 OpenUSD 的應(yīng)用和擴(kuò)展程序。這套功能強(qiáng)大、可擴(kuò)展的 SDK 是使用 Omniverse 構(gòu)建各個(gè)應(yīng)用、連接器和擴(kuò)展程序的基礎(chǔ)。

Convai 最近使用 Omniverse Kit 開發(fā)了一個(gè)擴(kuò)展程序，使創(chuàng)作者可以在數(shù)字孿生環(huán)境中添加角色，這些角色可以提供環(huán)境和物體的相關(guān)信息，也可以充當(dāng)導(dǎo)游或虛擬機(jī)器人。Cesium for Omniverse 是使用 Kit 構(gòu)建的一個(gè)支持 3D Tiles 的擴(kuò)展程序，后者是一項(xiàng)在虛擬世界（包括 OpenUSD 支持的虛擬世界）中傳輸海量地理空間數(shù)據(jù)集的開放標(biāo)準(zhǔn)。

echo3D 是一個(gè)可幫助開發(fā)者和企業(yè)構(gòu)建并部署 3D 應(yīng)用的 3D 資產(chǎn)管理云平臺(tái)。它使用 Kit 開發(fā)了一個(gè)擴(kuò)展程序，可將 3D 資產(chǎn)遠(yuǎn)程添加到 Omniverse 項(xiàng)目中，并通過云進(jìn)行更新。

Alpha3D 是一個(gè)由生成式 AI 支持的平臺(tái)，可在幾分鐘內(nèi)將 2D 圖像和文本提示轉(zhuǎn)化成 3D 模型。借助使用 Omniverse Kit 開發(fā)的 Alpha3D 擴(kuò)展程序，3D 模型在渲染完成后可自動(dòng)導(dǎo)入創(chuàng)作者的 Omniverse 面板。

更高的效率，更好的用戶體驗(yàn)

通過注冊進(jìn)入全新 Kit Extension，用戶便可開始在 Omniverse 上進(jìn)行構(gòu)建。Kit Extension 是一個(gè)用于訪問、共享和管理擴(kuò)展程序的中央存儲(chǔ)庫。開發(fā)者可以在這里瀏覽 600多個(gè)核心擴(kuò)展程序，而且只需下載一次，就可以在任何地方使用。擴(kuò)展程序能夠以多種方式組合成工作流和體驗(yàn)，帶來新的可能性。

圖 1. 注冊 Omniverse Kit Extension

Kit 105 加入了一個(gè)全新的“歡迎窗口”，大大提升了應(yīng)用的啟動(dòng)體驗(yàn)。用戶可以從能夠自定義的歡迎窗口快速訪問最近的文件、示例和學(xué)習(xí)資源，并通過定制化擴(kuò)展加載功能快速啟動(dòng)項(xiàng)目。

在 Omniverse Kit 105 中啟動(dòng)想要的體驗(yàn)后，能看到用戶界面渲染有了顯著的改善。新的渲染優(yōu)化功能充分利用 NVIDIA RTX GPU 中 NVIDIA Ada Lovelace 架構(gòu)的增強(qiáng)功能，并將 DLSS 3.0 技術(shù)完全集成到 Omniverse RTX Renderer 中。此外，全新的 AI 降噪器還實(shí)現(xiàn)了對大規(guī)模工業(yè)場景的實(shí)時(shí) 4K 路徑追蹤。

渲染優(yōu)化在框架層面實(shí)現(xiàn)，無需對現(xiàn)有代碼進(jìn)行任何修改即可自動(dòng)提升性能。隨著 widget 光柵模式的引入，渲染成本最多可降低 20 倍。

更加強(qiáng)大的模塊性與性能

使用 Omniverse Kit 的開發(fā)者一直對其極強(qiáng)的模塊性（以 Kernel 為基礎(chǔ)，通過擴(kuò)展程序添加特定的功能，并將應(yīng)用、服務(wù)和擴(kuò)展程序組合成完整的解決方案）贊不絕口。借助 Kit 105，這種模塊性也擴(kuò)展到了消費(fèi)領(lǐng)域。

現(xiàn)在，用戶可通過 Omniverse Launcher 使用 Kit Kernel，以輕松訪問 Kit 可執(zhí)行程序、Python 和其他重要的核心構(gòu)件。

目前通過注冊 Omniverse Extension 即可獲得 Kit 擴(kuò)展程序，用戶可根據(jù)需求將這些模塊下載到一個(gè)共享位置，從而大幅縮小軟件包。當(dāng)多個(gè)應(yīng)用使用同一版本的擴(kuò)展程序時(shí)，無論是在開發(fā)過程中還是對于最終用戶而言，只需下載一次即可。這樣，NVIDIA 和開發(fā)者社區(qū)就可以在無需新應(yīng)用版本的情況下，經(jīng)常更新擴(kuò)展程序，提供無縫銜接的體驗(yàn)。

利用新的空間框架構(gòu)建沉浸式工作流

Kit 應(yīng)用的開發(fā)者現(xiàn)在可以使用新的 Omniverse 空間框架，輕松地將擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）集成到 3D 工作流中。通過該框架，可以輕松地將傳送、操作、導(dǎo)航等 XR 功能集成到現(xiàn)有流程中。

該空間框架的主要功能包括：

用于添加沉浸式體驗(yàn)和基本 XR 功能的新工具：簡化并提高了設(shè)計(jì)評審和工廠規(guī)劃流程的效率。

將 RTX 光線追蹤和 Omniverse 連接到 SteamVR、OpenXR 和 NVIDIA CloudXR。

支持空間計(jì)算平臺(tái)和頭顯：為基于 OpenUSD 的空間計(jì)算平臺(tái)構(gòu)建內(nèi)容、體驗(yàn)和應(yīng)用。

如要進(jìn)一步了解該空間框架以及支持的平臺(tái)和頭顯，參見由 RTX 賦能的空間框架通過 USD 實(shí)現(xiàn)全光線追蹤 XR 流程。

體驗(yàn) Omniverse Kit

用戶可在更新后的 Omniverse 基礎(chǔ)應(yīng)用中體驗(yàn) Omniverse Kit 105 的所有新功能和性能改進(jìn)。這些應(yīng)用是完全可自定義的參考應(yīng)用，可以進(jìn)行復(fù)制、擴(kuò)展或增強(qiáng)。

Omniverse USD Composer 使 3D 用戶能夠組裝基于 OpenUSD 的大型場景。專門開發(fā)優(yōu)質(zhì) 360° HDRi 環(huán)境的 CGI.Backgrounds 在 USD Composer 中提供了多個(gè)超高清 HDRi 貼圖。

Omniverse Audio2Face 提供對只需通過音頻文件即可創(chuàng)建逼真面部動(dòng)畫和手勢的生成式 AI 應(yīng)用編程接口（API）的訪問。現(xiàn)在還添加了多語種支持和全新女性基礎(chǔ)模型。

這些應(yīng)用可作為模板用于構(gòu)建用戶自己的 Kit 應(yīng)用。用戶可通過解構(gòu)和添加示例應(yīng)用中的功能，來構(gòu)建自定義應(yīng)用。

在 Omniverse 上開始構(gòu)建

獨(dú)立開發(fā)者或企業(yè)開發(fā)人員可以在 Omniverse 平臺(tái)上輕松構(gòu)建和銷售自己的擴(kuò)展程序、應(yīng)用、連接器和微服務(wù)。在 Omniverse 中，用戶可以探索各種工具和代碼示例。

審核編輯：劉清