BSP:英偉達Omniverse：產業元宇宙殺手锏的應用場景_Omni Consumer Protocol

作者：Chenglin Pua（馬來西亞）

元宇宙在近兩年得到極大關注，許多公司也都想成為第一個吃螃蟹的人，Meta是其中最激進的一個。除了Meta之外，英偉達（NVIDIA）也是一個非常激進的玩家。

Meta喜歡將社交與元宇宙結合起來，而英偉達想從產業角度引領“元宇宙即服務”潮流。英偉達表示，元宇宙未來會是英偉達主要的業務之一。英偉達的元宇宙布局當中，Omniverse平臺是一個殺手锏。該平臺非常強大，且在許多領域都有應用場景。

英偉達簡介

英偉達創立于1993年1月，是一家以設計和銷售圖形處理器為主的無廠半導體公司。英偉達也會設計游戲機核心，例如Xbox和PlayStation。英偉達最出名的產品線是為個人與游戲玩家所設計的GeForce系列，為專業CGI工作站而設計的Quadro系列，以及為伺服器和高效運算而設計的Tesla系列。雖然起家于PC電腦的顯示卡業務，英偉達也曾涉及移動晶片Tegra的設計，但智慧機市場對此響應不大，不過近年英偉達卻利用這些研發經驗，朝向人工智慧和機器視覺的市場發展，其也是圖形處理器上重要的開發工具CUDA的發明者。

Omniverse的簡介

Omniverse平臺是專為虛擬協作與物理級準確的實時模擬打造的，由NVIDIA RTX 技術提供動力支持，實時協作的，易于擴展的開放式平臺。在該平臺上，創作者、設計師、研究人員和工程師能夠連接主要設計工具、資產與項目，能夠在共享的虛擬空間中協作和迭代。除此之外，開發者與軟件提供商能夠在Omniverse的模塊化平臺上輕松地構建和銷售擴展程序、應用、連接器和微服務，以擴展其功能。

英偉達CEO：未來十年會讓人工智能再加速100萬倍:金色財經報道，英偉達CEO黃仁勛近日表示，英偉達的GPU在過去10年中將AI處理性能提高了不低于100萬倍，在接下來的10年里，我希望通過新芯片、新互連、新系統、新操作系統、新分布式計算算法和新AI算法，并與開發人員合作開發新模型，我相信我們會將人工智能再加速100萬倍。[2023/2/27 12:32:03]

Omniverse可實現的效果包括了：

用戶與應用程序間的實時協作，實現用戶和主流行業3D 設計工具在單個交互式平臺上實時整合，開發者不需要準備數據便可即時進行更新、迭代和更改，從而簡化工作流程。

提供實時性的光線追蹤效果，提供可擴展的、真實的實時光線追蹤和路徑追蹤，讓作品實時達到精美、物理屬性準確和逼真的視覺效果。

實現模型可擴展性。開發者僅需構建一次模型，就能夠實現在不同設備上渲染。

Omniverse的關鍵模塊和功能包括了Omniverse Nucleus（允許各種客戶端應用程序、渲染器和微服務共享和修改虛擬世界的表現形式的基本服務）、Omniverse Connect（接受外部更新并根據需要發布內部生成的更改的插件）、Omniverse Kit（構建本地Omniverse應用程序和微服務的工具包）、Omniverse Simulation（Omniverse Kit 的仿真插件或微服務）以及Omniverse RTX Renderer（支持Hydra架構的渲染器）

英偉達尋求歐盟批準540億美元收購ARM交易:9月9日消息，根據歐盟委員會的一份文件，英偉達周三為其540億美元收購英國芯片設計商Arm的并購案尋求歐盟的反壟斷審批。英偉達在一份聲明中說，“我們正在努力通過監管程序，我們期待著與歐盟執委會接觸，以解決他們可能存在的任何疑慮。這項交易將對Arm及其被許可方、競爭和整個行業有利。”?（界面）[2021/9/9 23:11:59]

Omniverse的應用場景主要體現在5個方面：

建筑、工程和施工：在行業初始概念設計、全球協作、競爭與客戶演示、快速設計評審階段應用

制造業：在行業初始概念設計、加快迭代設計速度與實時生成每日樣片、全球協作以及虛擬制作階段應用

游戲開發：幫助游戲開發者更快地將游戲推向市場、管理擴展的資源庫、簡化3D 角色動畫并重新定義視頻游戲敘事

超級計算：在行業從多種來源導入素材、實時模擬平臺、同時渲染2D 和3D 幾何圖形、發布電影級視覺效果產品等階段應用

媒體和娛樂：應用于行業概念設計評審、供應商溝通、生產線機器人的AI 訓練和模擬、龐大的交互式工廠布局數據集階段

建筑、工程和施工：Digitale Schiene Deutschland構建數字孿生鐵路網

來源：英偉達官網

Deutsche Bahn 鐵路網由5700 個車站和33000 公里的鐵軌組成，是西歐最大的鐵路網。德國國家鐵路運營商Deutsche Bahn 的子公司Digitale Schiene Deutschland（DSD）希望在不建造新鐵軌的前提下提高鐵路網的運載量。該公司正致力于打造強大的鐵路系統，以便列車實現自動化，在彼此間距較小時安全運行，并通過網絡以更佳方式進行操縱。

英偉達CEO：對監管機構批準公司對ARM的收購交易有信心:英偉達CEO表示，對監管機構批準公司對ARM的收購交易有信心。 （金十）[2021/6/2 23:04:09]

利用Omniverse，DSD 開始率先構建大型數字孿生全面模擬整個鐵路網的自動列車運營。這需要對整個鐵軌系統創建逼真且物理級精確的模擬。該模擬將包括在城市和農村中運營的鐵軌，以及站臺測量和車輛傳感器等來源的數據詳情。

借助Omniverse創建的AI 數字孿生，DSD可以開發強大的感知功能，構建預防事故與管理系統，以便在日常鐵路運營期間以更好的方式檢測和應對突發情況。該模擬不但增加了鐵路上的交通量，也減少了交通運輸領域的碳足跡。

制造業：Lowe’s打造交互式商店數字孿生以及優化體驗

勞氏（Lowe’s）利用Omniverse打造交互式商店數字孿生。Lowe’s 是美國一家零售公司，旗下擁有超過2000 家門店。Lowe’s致力于幫助客戶實現家居裝飾夢想。Lowe’s 目前正在位于美國的兩家門店中進行數字孿生測試，即使用Omniverse Enterprise 將商店的數字數據可視化并與之進行交互。最終使零售員工能夠為客戶提供更優質的服務，以全新方式進行協作并優化商店運營。

Lowe’s通過交互式數字孿生探索各種全新的AR用例，包括重新配置布局和補貨支持、協作以及“X 光透視”。店員可佩戴Magic Leap 2與數字孿生進行交互。這種AR 體驗能夠幫助員工比較商店貨架的應有外觀與實際外觀，并確保在其庫存中配備適當的產品。

英偉達將以400億美元的價格收購芯片公司Arm Ltd:英偉達（Nvidia）創始人兼CEO黃仁勛表示，該公司計劃以400億美元的價格收購英國芯片技術公司Arm Ltd，收購將于2022年3月完成。

此外，根據Refinitiv的IBES數據，英偉達本季度的預計收入為63億美元，上下浮動2％，高于分析師預期的55億美元。（路透社）[2021/5/27 22:48:20]

Lowe’s正在借助NVIDIA Omniverse 和AI 探索處理此流程的更高效的方法。就好比電子商務網站通過收集分析結果來優化客戶的線上購物體驗一樣，數字孿生能夠以全新方式查看銷售業績和客戶流量數據，達到優化店內體驗的目的。3D熱圖和可視化指標會顯示經常被同時購買的商品之間的物理距離，可以幫助員工將這些商品陳列得更近。

借助歷史訂單和產品位置數據，Lowe’s可以通過Omniverse來模擬商店在使用不同陳列時的情形。借助Lowe’s Innovation Labs 創建的AI 虛擬形象，該零售商可以模擬客戶和員工需要走多遠才能取到想要同時購買的商品。

2022年9月，Lowe’s 在NVIDIA GTC 大會上宣布即將向其他Omniverse 創作者免費提供其家居裝修庫中的600 多件逼真的3D 產品素材，創作者可以在他們的虛擬世界中使用。

游戲開發：Omniverse ACE助力虛擬數字人

機構：加密貨幣給英偉達帶來的增長明顯放緩:加拿大皇家銀行資本市場（RBC Capital Markets）在最新投資者報告中警告說，2017年投資者對加密貨幣的興趣暴增推動了英偉達業績大增，但是這種增長正在“顯著放緩”。不過該投行還是上調了其對該股的目標價，原因是美國稅改和電子游戲市場的需求都對該公司構成利好。[2018/3/15]

在2022年8月9日SIGGRAPH大會上，英偉達自家的元宇宙產品大放光彩，當中包括了云原生超級計算機（Omniverse ACE，Omniverse Avatar Cloud Engine）。Omniverse ACE建立在英偉達的統一計算框架之上，該框架提供了對豐富的軟件工具和API的訪問，從而利用高度逼真且可以進行互動的化身所需的各種技能。這些工具包括用于開發語音AI應用的Riva，用于計算機視覺和智能視頻分析的Metropolis，用于高性能推薦系統的Merli，用于自然語言理解的大型語言模型的NeMo Megatron，以及用于AI動畫的Omniverse。

Violet 是一個AI 賦能的客服助理，可以隨時受理客戶的訂單，此類虛擬數字人未來也可以應用在游戲領域。利用傳統方法構建一個虛擬數字人/虛擬形象通常需要昂貴的設備、特定的專業知識和耗時的工作流，因此，構建栩栩如生的虛擬形象是一項極具挑戰性的工作。而Omniverse ACE 所提供了構建、自定義和部署交互式虛擬形象所需的所有AI 基礎模塊，以簡化虛擬形象開發。在該演示中，Violet是一個具有基礎動畫且可完全操縱的虛擬形象。Omniverse ACE 能為交互式虛擬形象后端提供支持，本質上是充當Violet 的大腦。在開發過程中，Violet采用了Tokkio 應用工作流（賦能交互式虛擬形象以智能方式查看、感知、交談并提供推薦以加強虛擬體驗感）。

虛擬數字人Violet

超級計算：利用Omniverse平臺進行科學計算，加速清潔能源的轉型

德國新能源企業Siemens Gamesa Renewable Energy目前利用Omniverse平臺為其風力電廠創建基于物理信息的數字孿生。Siemens Gamesa Renewable Energy在全球各地擁有數千臺渦輪機，通過清潔能源為學校、家庭、醫院和工廠提供照明。Omniverse平臺將幫助Siemens Gamesa 加快計算速度，優化電廠布局，與先前的設計相比，此平臺預計將使電廠的發電量提高20%。在2020 至2025 年期間，全球每年風力發電設備的安裝量可能會提高四倍，因此，盡可能增加每臺渦輪機的發電量比以往更加重要。

在全球清潔能源技術快速進步的推動下，如今在風能和太陽能轉換系統中每投入的一美元所產生的電量要比十年前在同一系統上投入一美元時多4 倍。從利潤角度來看，這對過渡到更綠色環保的地球有著具有巨大的影響。借助Omniverse平臺，研究人員現在可以通過比傳統方法快4000 倍的速度進行計算流體動力學模擬，并以高保真度查看模擬結果。

Siemens Gamesa 陸上數字產品組合經理Sergio Dominguez 表示，與英偉達的合作意義非凡，意味著在計算流體動力學等復雜領域，我們在最新算法開發的計算速度和部署速度方面邁出了一大步。

媒體和娛樂：創作者使用AI 創建具有歌唱功能的虛擬數字人

Anderson Rohr 是一名身處巴西南部的3D 多面手和自由視頻剪輯師。Anderson Rohr在看到某位創作者使用NVIDIA Omniverse 和由AI 驅動的Audio2Face 應用為一個科幻人物的臉部制作動畫并配上聲音后，他就迫不及待地想要使用這項技術。最終Anderson Rohr 利用Omniverse制作了聲音恐怖的《Bad Moon Rising》（20世紀60 年代Credence Clearwater Revival的曲目），并配上了使用自己聲音進行的翻唱。

Anderson Rohr首先錄制了自己的歌聲，然后在Audio2Face 中打開該文件。Audio2Face只需一個旁白音軌或任何其他音源，就能立即為數字人生成富有表現力的面部動畫。然后，Anderson Rohr 手動為角色的眼睛、眉毛和脖子制作動畫，并對場景的照明進行調整。在使用Omniverse 之前，Anderson Rohr花在某些動畫的渲染上的時間就長達300 小時；憑借Omniverse 及其用于各種軟件應用的連接器可以實時完成渲染。

Anderson Rohr表示，“Omniverse 遠遠超出我的預期，而且沒有擾亂我的工作節奏。我經常使用它，我希望我所創作的作品能夠啟發大家在虛擬制作、游戲、電影場景或任何其他創作項目中達到實時效果。”

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