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《元宇宙专题:从英伟达Omniverse平台看元宇宙》(附PDF下载)
摘要:
一、 产品:Omniverse 是什么?
NVIDIA Omniverse 是一个易于扩展的开放式平台,专为虚拟协作和物理级准确的实时模拟打造, 并由 NVIDIA RTX 技术提供动力支持的实时协作。创作者、设计师、研究人员和工程师可以连接 主要设计工具、资产和项目,从而在共享的虚拟空间中协作和迭代。开发者和软件提供商还可以在 Omniverse 的模块化平台上轻松地构建和销售扩展程序、应用、连接器和微服务,以扩展其功能。
根据英伟达官网介绍,NVIDIA Omniverse 可以转变行业工作流程,其中物理级准确的光线追踪渲 染对于沉浸式可视化、准确模拟以及更快审查和发现而言较重要。Omniverse 平台灵活、易于定 制,并采用新的 Omniverse 应用、扩展程序和 Connector,实现了持续增强。
1.1、 Omniverse 可实现的效果
根据英伟达官网介绍,Omniverse 平台拥有三个主要的应用效果: (1) Omniverse 平台可以实现用户和应用程序间的实时协作。Omniverse 平台可以实现在单 个交互式平台上实时整合用户和主流行业 3D 设计工具,在此基础上,开发者无需准备数 据便可即时进行更新、迭代和更改,从而简化工作流程; (2) Omniverse 可提供实时性的光线追踪效果。Omniverse 平台提供可扩展的、真实的实时 光线追踪和路径追踪,可以基于作品实时实现精美、物理属性准确且逼真的视觉效果; (3) Omniverse 平台实现模型可扩展性。在 Omniverse 平台上,开发者只需构建模型一次, 即可在不同设备上渲染。
1.2、 Omniverse 的底层技术
1.2.1、 RTX
其中,Omniverse 的底层技术 NVIDIA RTX 是由 NVIDIA 创建的图形平台,能够助力新一代应用 程序以空前速度模拟物理环境。NVIDIA RTX 主要用于实现实时光线追踪,基于 RTX 平台构建的应用程序带来了实时照片级渲染和 AI 增强图形、视频和图像处理的强大功能,帮助设计师和艺术家 可以以全新的方式创建出色的内容。
1.2.2、 CUDA
CUDA(Compute Unified Device Architecture)是 NVIDIA 专为图形处理单元 (GPU) 上的通 用计算开发的并行计算平台和编程模型。借助 CUDA,开发者能够利用 GPU 的强大性能显著加 速计算应用。 在经 GPU 加速的应用中,工作负载的串行部分在 CPU 上运行,且 CPU 已针对单线程性能进 行优化,而应用的计算密集型部分则以并行方式在数千个 GPU 核心上运行。使用 CUDA 时,开 发者使用主流语言(如 C、C++、Fortran、Python 和 MATLAB)进行编程,并通过扩展程序以 几个基本关键字的形式来表示并行性。
1.3、 Omniverse 应用场景
根据英伟达 Omniverse 页面披露,Omniverse 主要应用场景包括: (1) 建筑、工程和施工:应用于行业初始概念设计、竞争与客户演示、全球协作以及快速设计 评审阶段; (2) 媒体和娱乐:应用于行业概念设计评审、供应商沟通、生产线机器人的 AI 训练和模拟、 庞大的交互式工厂布局数据集阶段; (3) 制造业:应用于行业初始概念设计、加快迭代设计速度和实时生成每日样片、全球协作以 及虚拟制作阶段; (4) 超级计算:应用于行业从不同来源导入素材、实时模拟平台、同时渲染 2D 和 3D 几何图 形、发布电影级视觉效果产品等阶段 (5) 游戏开发:帮助游戏开发者更快地将游戏推向市场、管理扩展的资源库、简化 3D 角色动 画并重新定义视频游戏叙事。
部分截图
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