NVIDIA 再次引领技术革新，通过推动通用场景描述（OpenUSD）在行业中的广泛应用，为在千行百业进行仿真模拟打下基础，NVIDIA 正在重塑工业和制造业的未来。
2023 年 8 月，NVIDIA 与皮克斯、Adobe、苹果和 Autodesk 共同成立了 OpenUSD 联盟，旨在推动通用场景描述（OpenUSD）功能的开发，以实现 3D 生态系统的标准化。
而进入 2024 年 7 月 29 日，OpenUSD 标准接近发布一周年的时间点，这一标准的通用性已经取得了长足的进步。
微软、索尼等多家公司和组织成为了 OpenUSD 联盟的新成员，OpenUSD 的连接能力也在不断增强——打通了多种机器人数据格式和 Apple Vision Pro 流式传输。
除此之外，更激动人心的是，NVIDIA 推出了第一个以 NVIDIA NIM 微服务的形式提供的用于 OpenUSD 开发的生成式 AI 模型。
生成式 AI 助力 OpenUSD 开发
NIM 是 NVIDIA 在 2024 年 GTC 推出的一种平台，专门为开发者提供了一种更简单、快速的方式来部署和使用 AI 模型。
通常，当你开发了一个 AI 模型后，需要经过一些复杂的步骤才能让它在实际的应用中运行，比如优化模型的性能、确保它能高效地处理大量数据、打包成可以在各种环境中使用的形式。这些工作可能需要花费很长时间，并且需要相当的专业知识。
NIM 通过将这些复杂的过程自动化并打包成小的「微服务」（microservices），极大地简化了开发过程。开发者只需要调用这些微服务，就能快速将 AI 模型部署到实际应用中，而不需要自己处理所有的技术细节。这对那些想快速利用 AI，但缺乏深厚 AI 技术经验的公司特别有用。
而此次，在 SIGGRAPH 2024 上，NVIDIA 推出了用于 OpenUSD 的微服务，专门旨在解决开发者应用 OpenUSD 所面对的一些挑战。
已经推出的服务包括三项：USD Code NIM 微服务、USD Search NIM 微服务和 USD Validate NIM 微服务。
分别负责解答 OpenUSD 相关的代码问题、查找相关的 OpenUSD 文件，和生成渲染图像，
USD Code NIM 微服务对于刚刚接入 OpenUD 的开发者十分实用。对初学者来说，USD Code NIM 微服务可以帮助他们加快学习进程，熟悉语法。而对于中级和高级的 USD 开发者，他们可以利用代码生成、代码注释和自动化阶段修改等工具来提高工作效率，从而腾出更多时间去处理开发过程中的复杂任务。
而 USD Search NIM 微服务，则能够通过书面提示快速提供海量视觉资产库，大大提高企业流程化检索并处理材料的速度。WPP 公司展示过一个利用新 NIM 微服务快速生成的例子。
直接和 AI 讲「给我建一张桌子，上面放着塔可和莎莎酱，沐浴在晨光中」，USD Search NIM 微服务能在庞大的 3D 资产库中搜索出对应的 3D 资产，帮助 WPP 充分利用大型模型库来创建品牌资产，而 USD Code NIM 则可以将这些模型组合成场景，开发人员输入提示就可以获得用于创造新颖 3D 世界的 Python 代码，大大增强了他们的创作能力。
而 USD Validate NIM 微服务，则可以查上传文件与 OpenUSD 发布版本的兼容性，并生成由 NVIDIA Omniverse Cloud API 驱动的全 RTX 渲染的光线追踪图像。
这些服务，尤其是前两项服务，仍然利用的更多的是大语言模型对 3D 内容的理解能力。
而 NVIDIA 即将推出的 5 项新的功能，则进一步让我们看到了生成式 AI 未来可能为基于 OpenUSD 的工作流带来的助力。
NVIDIA 即将推出 USD Layout NIM 微服务、USD SmartMaterial NIM 微服务、fVDB Mesh Generation NIM 微服务、fVDB Physics Super-Res NIM 微服务和 fVDB NeRF-XL NIM 微服务。
这些服务，将更强地利用 AI 的生成能力，赋能 3D 管线的生产效率。
如 USD SmartMaterial NIM 微服务，将能预测并将逼真的材料应用于计算机辅助设计对象。这意味着未来的 3D 资产生产中，材质贴图的时间将大大节省。
工业的生成式 AI 潮进入新阶段
随着 OpenUSD 正加速被企业接纳，工业的生成式 AI 潮有望进入新阶段。
OpenUSD 作为一种通用的 3D 数据交换框架，具有极高的互操作性和兼容性。
这意味着，企业传统使用的不同的软件、平台和设备，在兼容 OpenUSD 后，可以通过 OpenUSD 无缝交换和共享 3D 数据，更容易接入 Omniverse 平台进行复杂的数字孪生、仿真和设计项目。
NVIDIA Omniverse 与仿真技术副总裁 Rev Lebaredian 表示：「重工业的生成式 AI 潮已经到来。直到最近，数字世界的主要用户还是创意行业；而现在，借助 NVIDIA NIM 微服务为 OpenUSD 带来的增强功能和可访问性，各个行业都可以创建基于物理学的虚拟世界和数字孪生，在加快创新的同时，为机器人这次新一轮 AI 技术热潮做好准备。」
事实上，不少企业目前已经开始将 Omniverse 与仿真技术应用在自己的工业场景中。
除了上文提到过的全球领先的营销与传播服务公司 WPP，另一个 Ominiverse 的早期用户是全球制造业的领导者 Foxconn。
受益于 NVIDIA 的计算平台，Foxconn 利用 NIM 微服务和 Omniverse 为一家正在开发中的工厂创建了数字孪生。
Foxconn 首席数字官兼智能制造平台负责人史喆表示：「数字孪生将帮助我们加速新一波工业制造和自主机器的发展。NVIDIA Omniverse 和全新的 NIM 微服务将使数字孪生的开发变得更加普及，并帮助我们的团队以前所未有的速度构建基于物理的虚拟工厂。」
NVIDIA 也在与全球工业自动化和软件领先者西门子扩大合作。
西门子将把 OpenUSD 流水线与其 Simcenter 仿真技术组合集成，以支持基于证据的决策和关键利益相关方之间的协作。
该集成可实现复杂仿真数据的高保真、实时、逼真可视化，让企业能够更加深入地了解产品在实际操作环境中的性能。西门子将把 Omniverse 纳入到其 Teamcenter 产品生命周期管理软件组合中，为这项工作打好基础。
除此之外，在未来的工业生产中，通用人形机器人将是非常重要的一部分。
而 NVIDIA 目前也正在就此发力。
NVIDIA 发布了一个从统一机器人描述格式（Unified Robotics Description Format）到 OpenUSD 的连接器，让机器人专家能够将他们的机器人数据无缝导入到用于设计、仿真和强化学习等用途的各种应用中。
除了工业场景，NVIDIA 也推出了适用于 Apple Vision Pro 流式传输的全新 USD 连接器，希望打通未来的 C 端场景。
开发者现在可以通过这些全新 USD 连接器与各种开发者工具，将海量 NVIDIA RTX™全光线追踪数据集传输到 Apple Vision Pro。
从模仿光走向模仿智能 NVIDIA 一直充满技术远见
NVIDIA 成立于 1993 年，与互联网同年。
当普通大众几乎不知道互联网是什么的时候，NVIDIA 已经开始探索如何使用更先进的计算方式，通过软件+硬件深度配合，解决更先进的技术难题。
刚成立的时候，NVIDIA 追求的是游戏的实时渲染，是对光的物理原理如何与物质相互作用的模拟。
在进一步提高了芯片的可编程性后，NVIDIA 为高性能计算打开了大门，开始可以模拟各种物理现象，无论是流体还是布料。
而进入人工智能时代，整个人工智能的诞生是在加速核心算法的相同技术之上。在 NVIDIA 的计算堆栈之上，人类开始模拟智能。
Omniverse 与仿真技术正是 NVIDIA 最新的探索。
首先，通过 OpenUSD 对现有的工具进行连接，以构建高保真的虚拟世界。
而未来，就是模拟，整个世界都可以在 Omniverse 中被模拟出来，这将释放巨大的生产力。
在与《连线》杂志资深撰稿人 Lauren Goode 的对谈中，NVIDIA 创始人兼首席执行官黄仁勋提到他眼中的未来：OpenUSD 是第一种几乎将所有工具的多模态表达融合在一起的格式。理想情况下，随着时间的推移，人们可以将几乎任何格式引入其中，让每个人都能进行协作并使内容永远留存。而生成式 AI，一定能够助力 Omniverse 产生更好的仿真效果。
正如 SIGGRAPH 期间，黄仁勋与扎克伯格对谈的时候，扎克伯格所感叹道的：「看着你们的旅程真的很有趣。你们经历了一个时期，每个人都在说，一切都将转移到这些设备上——超级便宜的计算设备。而你们只是继续坚持下去，开发这些可以并行计算的大系统。有一段时间，这样的技术路线不太流行，但在现在看来真的很酷。」
从成立至今，NVIDIA 一直展现出非凡的技术远见，不但在每一个时代的技术浪潮中屹立不倒，更是不断创造出新的可能性。
通过 Omniverse 平台和 OpenUSD 框架，NVIDIA 正在引领一场新工业革命。OpenUSD 作为通用的 3D 数据交换标准，彻底打破了不同软件和平台之间的壁垒，使企业使用复杂的数字孪生和仿真项目变得前所未有地容易。Omniverse 平台加速了数字孪生和仿真的落地应用。
目前，NVIDIA 造出一个能够模拟世间万物的 Omniverse 帮助千行百业的愿景，仍然只是漫漫长路的第一步。不过，NVIDIA 在这方面的推动力度之大，投入资源之多，战略方向之坚决也是独一份的，展现出了无与伦比的远见和执行力。
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