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NIVIDIA Omniverse : 虚拟协作和即时拟真模拟打造开放平台



企管三丁 范恬薰

这次讲述Omniverse的介绍和用途,首先讲到了远距协作,Omniverse能够让不同地区的人共同且即时的在同一份文件上编辑,并且支援多方实作的平台。远距协作对企业来说有非常大的好处,除了同事间能够更快速方便的使用之外,也能同时操作这些文件或专案,就不会有档案输出不完全,或者在传送的途中有疏漏的问题。协作也不仅仅局限于同一地区或企业,在任何地区或企业间也能同时使用,和其他不同设计软体的人一起及时修改物件模组,达到真正的协作。

除了以上的用途之外,在设计方面,Omniverse也开发了许多厉害的人工智能软体,其中有能够分析讲话的嘴型和语言,即时的显现出来的软体。演讲者有让我们看开发人员录的搞笑影片,很真实也很有趣。让我觉得最厉害的是它能够切换不同的语言,同时也可以让嘴型和语言有变化,并且是“及时”的,让讲者可以随心所欲的表现自己的动作。

在实际运用方面,汽车业能够使用协作来模拟场景,不同地区的工作人员在设计上面也能够共同分享,使每个零件都能够更发挥效用。也能让系统去选择该怎么布署系统,进行模拟训练,达成最佳化。

在新5G时代,网路的营运商必须布署越来越多基地台,让顾客在许多地方都能有快速的5G网路,好让自己的品牌脱颖而出并吸引更多消费者。但不用说单一个县市,要在全台布署并且测试效能范围,对电信商来说是非常费时、费力、花成本的一件事,也需要有人亲自去一一测试每个地方的讯号。但Omniverse在这方面能够快速地分析基地台的布局,也能够知道你网路部属的范围和性能。

类对于物流业者来说,每天要处理成千上万个包裹非常需要依赖人工来分和包装,但现在有了机器人和Omniverse系统,物流仓库可以被有系统的分类出来,也能够优化仓储管理。不仅仅是仓储,配送方面也透过Omniverse来优化运营,提高效率,减少停机时间并降低能源消耗。

对我来说每个时代都有它的进步和发展,如果今天没有这场演讲,我可能还不会知道现今的最新科技已经进步到哪种程度,但在进步的同时,让所有人都知晓这些新时代的便利是很重要的。不仅仅该局限于企业在使用这些新科技,如果这些科技能够更生活化,或者让一般人也能轻易的接触到和了解,才是真正时代进步的价值。


企管三丁  王𬀩凯

元宇宙在近几年引爆热潮,随著概念持续发展,元宇宙应用也从最一开始的个人社交生活进入到商业、工业领域。元宇宙的根本目标是将网际网路从原本2D影像扩展至3D连结虚拟世界,而能够导入各种物理参数、模拟3D现实场景的数位双生自然成为实现元宇宙的关键技术。而Omniverse是NVIDIA基于通用场景描述框架打造的开放平台,其模组化且灵活的设计,能协助企业整合不同部门的3D协作及模拟软体数据,摆脱资讯孤岛的困境。Omniverse提供一个可以同步协作的平台-数位双生工厂。

除此之外,数位双生还具备高拟真场景呈现,让所有效应都必须符合物理描述定义才能带来价值。而NVIDIA Omniverse上提供的 USD、物理仿真引擎 PhysX和材质定义语言支援皆能有效协助达成这项目标。还有AI深度学习系统,可以根据脸部表情进行真实还原,且支援多个GPU。

我认为有了Omniverse,就可以让不同组织、企业可以因应需求去建立 3D 协作平台,把不同资料汇入同一个场景中,就像过去发展AI应用时一样,每个人心中的数位双生都不尽相同。而Omniverse开放的特性及整合不同数据打造拟真环境的能力,将能协助客户查看最初接触数位双生所设想的应用情境,同时回馈更多数据来提供改善评估。


企管三丁  陈彦旭

过往我们对Nividia的印象不外乎就是它们是显示卡的制造与研发大厂,有在组电脑的电竞玩家想必对他们家的产品绝对不陌生,从比较早期的显示卡到如今具备光线追踪技术的RTX系列显卡,包含20系列、30系列、到现在已经发布的40系高阶顶级显卡与尚未发表的4050至4070等系列的显示卡,透过这些显示卡,搭配依据各个厂商之专业,处理器、记忆体、主机板等等,组出电竞玩家们心目中理想中的电脑。但是,前面提到的光线追踪技术,却是元宇宙的关键之一。

元宇宙是互动的、沉浸体验的,可以协同合作的共享虚拟立体世界。就像是实体宇宙集合了在空间上相连的世界一样,你也可以把元宇宙视为是一堆世界。元宇宙之发展,早在全球新冠肺炎疫情期间,那时的我们被迫关在家里,许多学生与上班族迫于无奈,我们只能在家学习上课上班,视讯会议工具把散居四处的同学、同事串连起来,暗示著未来科技的发展方向。而如今,元宇宙是已经可以实际拿来应用、真实存在的技术。号称永远即时在线的 Omniverse。

黄仁勋之前接受专访表示:“Omniverse就是一个数位孪生的模拟技术,可以用在工厂、物流管理、机器人等任何你想得到的领域,都可以使用这个数位孪生技术来做优化。”甚至,在这样一个完全虚拟建构、高度数据化的空间内,可以透过演算法分析,预测出未来这间工厂、这个供应管理链中可能会发生的潜在状况。大型的工厂或是企业,可能同时拥有多个元宇宙空间,以应付不同的管理与营运需求。黄仁勋以NVIDIA自驾车开发为例,可能会同时有地图开发、自驾模拟、数据分析或是车队管理等不同元宇宙。更酷的是,这些数据可以互相串接。


企管三丁  倪佳芊

现在的科技不断地在进步,科幻电影情节当中常常出现的高科技产品已经逐渐地在现实一一实践。近几年,因为疫情的爆发造成的种种问题和挑战,人们的生活开始倾向网络科技化,促使了大家对于科技应用有了更多地经验和要求。在这段期间,因为疫情的管控,人们对于在任何时间地点也能进行沟通和交流的要求越来越多。尤其是利用科技在足不出户的状况下,也能和远在其他地方的对方达到犹如面对面的交流。除此之外,很多不同的产业都需要3D场景的支持。

Nvidia, Omniverse是一个由多人携手合作创造出来的元宇宙。当大型的工作团队搭配各种多样的工具和软体加上复杂的工作流,我们容易受到一些设备上的限制和挑战。以往我们只有在同一空间才能更好地进行资料的即时交换和互通。当时间和地点受限的时候,在档案即时交换和共同同步运作档案的要求就会受到限制。目前能过做到多台机器同步运作的科技有Google系列的Docs, Slides, Exel, 各类游戏或像是Netflix的同步观看。当在同一个应用进行运作的时候,资料档案的交换相对较容易。但一些较复杂的应用或者不同的应用无法相通也很难进行转换。

Omniverse拥有的数位分身技术(Digital twins)在未来生产研发、信号传播、自动驾驶、智能虚拟人物等方面能解决以上的问题,且能提供更好地延伸发展和帮助。当我们面临时间和地点限制的时候,我们可以通过这些技术在虚拟世界完成一些交流、工作对接讨论等等。Omniverse除了支持同一软体同步共用以外,也提供了同软体或跨软体使用的中间链接和服务。Omniverse KIT工作流的开发能过够让大型团队同时利用多种工具执行复杂工作。另外还有Machinima audio2face 也能过够让整个工作团队获得即时互动。

Omniverse具有仿真技术(simulation technology)、AI技术和建筑相关专业技术 (Specialized architecture) 的发展,因此在3D场景和虚拟世界可以有更深入的发展。对于一些需要3D场景支持的产业能够提供超逼真的情景和与现实相符的实验结果。Omniverse将3D场景技术与RTX renderer技术结合,让效果能够更真实更仿真。建筑设计,工程,施工,执行的过程都可以通过3D进行模拟,且可以多人同时进行,加快整体的速度。另外对于一些动画,媒体,设计类型的产业也能提供逼真的图像和映像。Omniverse的simulation technology可以能够展现很好的光线和细节效果。而对于产品的研发和使用也可以利用这些技术实施一些使用实验。

整个系统无论是KIT工作流,仿真技术还是RTX renderer都是依靠USD维护和贯链。有了这么多的专业技术后,Omniverse在不同的领域(设计,建筑,电子,汽车,媒体等)都能够有很好地发展机会。同时也可以提供各个产业不同需求的技术,双方以及未来的社会都能够获利。

我认为Omniverse拥有的多项技术都会是未来科技所追求的,必然会成为未来技术成败的关键技术之一。如果有机会和能力,人们可以多尝试这些已经出现了的技术。在经过各行各业的人士不断地尝试和改良后,有助于整个科技资讯产业的发展和创新。在未来,成本和资源耗费庞大的实验也可以通过这些技术来进行,减少一些风险和消费的同时也能够获得实验的结果。之后或许虚拟世界对于我们的日常生活会变得必不可少,且也可能成为人们非常依赖的技术之一。希望科技不断地在进步和成长的同时,我们也必须要懂得善用这些资源。相信科技的发展也会延伸出一些社会议题,我们在科技发展的同时,也要注意科技对于我们个人的身心影响,让科技成为帮助我们的工具,而不是伤害我们的武器。


企管三丁 何津瑶

元宇宙是一个大规模且可互相操作的实时3D虚拟世界网络,可以由无限数量的用户同步及持续体验,具有个人存在感,且有数据的连续性,像是身份、历史、权利、对象、通讯和付款等。你可以想像你真的存在一个虚拟的世界中,并且感觉其他人也跟你在一起,此外你还可以订制自己的化身并且拥有数位资产。NVIDIA 模拟技术部门副总裁 Rev Lebaredian解释说,元宇宙将会是一个不被任何应用程式或任何地方给绑住的平台。就像是虚拟环境会一直存在一样,在里面移动的物件及身分也会持续存在,数位物件及身分可以在虚拟世界之间移动,甚至以扩增实境的方式进入我们的世界。

透过NVIDIA Omniverse已经将这些想法付诸实行,简单来说,NVIDIA Omniverse平台把 3D 世界串连成一个共享的虚拟宇宙。愈来愈多产业把 Omniverse 平台用在合力设计及建立“数位孪生”等案子上,以模拟实体环境里的建筑物和工厂。

数位孪生是指透过整合物理回馈资料,并透过人工智慧、机器学习和软体分析,建立一个数位化类比,而这个类比会根据回馈的资料进行自我学习,即时在数位世界里呈现实体的真实情况,而这可以应用在各种行业中,可以缩短产品开发周期与成本、降低维护成本与提升服务品质等。

Omniverse Nucleus 依赖 Pixar 在2012年发明的 USD(Universal Scene Description,通用场景描述)交换框架。Pixar 在2016年将 USD 以开放原始码软体的方式提供给外界使用,为愈来愈多的产业及应用程式提供了丰富的通用语言,以定义、包装、组装和编辑 3D 资料。Lebardian 跟其他人都表示,USD之于新兴的元宇宙来说,就像是超文字标示语言(HTML)之于网路一样,是一种能够加以使用与改进的通用语言,以支援元宇宙的发展。企业正利用大规模的世界模拟技术来改变产业,并革新科学发现。无论是数位孪生还是用于训练人工智慧的虚拟世界,了解当今全球顶尖科技公司的重要元宇宙应用方式。

透过Omniverse Cloud,所有使用者和团队都可在没有任何本地运算能力情况下,够过云端轻松体验3D工作流程设计和协作。据了解,Omniverse Cloud主要利用NVIDIA既有云端游戏解决方案GeForce Now的全球图形传输网路。此外,Omniverse Cloud的互动式3D资产是基于通用场景描述(Universal Scene Description)开放标准。举例来说,机器工程专家可透过该产品进行训练、模拟、测试和部署具有人工智慧(AI)功能的智慧型机器人;自驾车工程师可透过实体感测器产生的数据进行交通场景模拟,以在数位空间内测试各种道路和天气状况,进而实现自动驾驶的安全部署。

NVIDIA 拥有高性能的 GPU、高性能计算和 AI 技术,仿真模拟平台 Omniverse,发展元宇宙虚拟工业技术 ,有望成为日后元宇宙发展的“军火商”。


企管三丁  李宥彤

3D网际网路“元宇宙”为所有人带来了巨大的机会,从艺术家使用多种3D工具创作内容、开发人员打造运用虚拟世界训练的人工智慧、或是企业为公业流程建立数位孪生模拟,元宇宙应用程式遍地开花。而我参加的演讲内容主要是介绍NVIDIA Omniverse与其功能,它是一款以通用场景描述为基础的可扩充平台,让个人和团队能够以前所未有的速度打造自订3D流程并模拟大规模虚拟世界,进而实现此目标。Omniverse无所不在,像是Adobe、Sony、blender等都与Omniverse做结合。

NVIDIA Omniverse的特色是用高速处理复杂的3D工作流程,还利用突破性的新方法为新一代的想法和创新进行视觉化、模拟及撰写程式码,将光线追踪、人工智慧和运算等复杂技术整合至3D流程。NVIDIA Omniverse使用皮克斯的通用场景描述,支援个人和团队透过更流畅的连结和强大人工智慧增强功能,加强现有3D工作流程。除此之外,它具备模组化且易于扩充的功能,可取代单一开发流程,让拥有不同技能的开发人员、研究人员和科技艺术家都能快速打造出采用人工智慧并支援RTX和Python的先进工具,使用通用场景描述打造,让开发人员能够在3D软体生态系中达到最高互通性。

对我而言,我一开始对于“元宇宙”这个概念非常陌生,不过听完演讲后,我了解到元宇宙渐渐深入我们的日常生活当中,元宇宙是一个视觉图像丰富的虚拟空间,在这个空间上人们可以工作、娱乐、购物、社交等。而NVIDIA对于元宇宙的想法,主要是透过NVIDIA Omniverse平台把3D世界串连成一个共享的虚拟宇宙,众多产业可以在Omniverse平台上模拟实体环境里的工厂或建筑物,进行合力设计或制造。举例来说,在Omniverse中训练好机器人的大脑后,机器人专家可以把这些大脑植入NVIDIA晶片,并且连接至真的机器人,让人类跟机器人进行协作。

例如知名汽车品牌BMW已经开始实现这个想法,它利用NVIDIA Omniverse以一个完全数位化的方式建造一个未来工厂,模拟出和实体工厂一样的“孪生虚拟工厂”。BMW可以在虚拟工厂训练、测试机器人,成功以后再让机器人在真实世界的实体工厂工作,可以大幅提升实体工厂的效率。我认为未来元宇宙仍须克服的挑战包含硬体、技术、法规等,但最后考验是否能成功的还是回到使用者的接受度。对于元宇宙,我们可以保持审慎乐观的态度,持续关注它的发展,并且亲身去尝试,掌握其中的商机,毕竟它有可能真的颠覆人类未来的生活方式。