“Omniverse 先鋒面對面”系列文章

介紹使用 NVIDIA Omniverse 3D 模擬和協(xié)作平臺推動藝術創(chuàng)作或設計流程的個人創(chuàng)作者和開發(fā)者。

加州大學洛杉磯分校博士生 Yizhou Zhao 憑借用于機器人仿真環(huán)境的“IndoorKit”擴展程序贏得“Extend the Omniverse”競賽。

除專心攻讀統(tǒng)計學博士學位、進行人工智能和機器人領域的數(shù)據(jù)驅(qū)動研究以及開展其愛好的帆船運動之外，Yizhou Zhao 還參加了 NVIDIA Omniverse（一個用于連接和構(gòu)建自定義 3D 管線和元宇宙應用的平臺）開發(fā)者比賽并獲得獎項。

這位加州大學洛杉磯分校的五年級博士生在首屆#ExtendOmniverse 競賽中獲得了第一名。開發(fā)者通過創(chuàng)建Omniverse 擴展程序來參加該比賽即有機會贏取NVIDIA RTX GPU。

Omniverse 擴展程序是向所有用戶開放的、可利用 Python 創(chuàng)建和擴展 Omniverse 應用功能的核心構(gòu)件。

Zhao 的獲獎作品名為“IndoorKit”。用戶可利用該擴展程序在室內(nèi)場景中輕松加載和記錄機器人仿真任務。用戶只需點擊幾個頁面選項，該擴展程序就能利用室內(nèi)環(huán)境、機器人和其他物體來自動填充場景，以設置機器人操作任務。

Zhao 表示：“一般情況下，如果不具備場景構(gòu)建、布局采樣和機器人控制領域的大量技能，很難在仿真環(huán)境中部署機器人任務。我構(gòu)建的擴展程序利用通用場景描述（USD）框架將資產(chǎn)導入強大的 Omniverse 用戶界面，可實現(xiàn)即時場景設置以及對機器人的精確控制。”

在“IndoorKit”擴展程序中，用戶只需要點擊“添加物體”、“添加房屋”、“加載場景”、“記錄場景”等按鈕，就能操縱環(huán)境的各個方面并直接進行機器人仿真。

憑借通用場景描述（USD）這一開源、可擴展的框架，Zhao 借助用于連接 Autodesk Maya 和 Blender 軟件的Omniverse 連接器順利地將 3D 模型導入其構(gòu)建的虛擬環(huán)境中。

“IndoorKit”擴展程序還借助NVIDIA Isaac Sim機器人仿真平臺的資產(chǎn)和 Omniverse 內(nèi)置的PhysX，實現(xiàn)對機器人進行準確、連貫的操縱。

另外，“IndoorKit”還可以隨機調(diào)整場景中的燈光、房間材質(zhì)等。以上視頻重點介紹了 Zhao 使用該擴展程序構(gòu)建的一個場景。

Omniverse 在機器人領域的應用

“IndoorKit”擴展程序架起了一座連接 Omniverse 與機器人仿真研究的橋梁。

Zhao 表示：“很難想象在 Omniverse 出現(xiàn)之前，人們是如何實現(xiàn)精準控制機器人的。”此外，Zhao 還提出了四大理由，來說明為什么 Omniverse 是構(gòu)建該擴展程序的理想平臺：

Python 的普及意味著許多開發(fā)者可以用它來構(gòu)建擴展程序，使更多人能夠開展機器學習和深度學習領域的研究。

在 Omniverse 平臺使用 NVIDIA RTX GPU 可以在很大程度上加速機器人的控制和訓練速度。

Omniverse 的光線追蹤技術可實現(xiàn)實時、逼真的場景渲染。Zhao 表示，與過去相比，他花在實驗設置和仿真上的時間減少了 90%。

Omniverse 平臺的實時高級物理模擬引擎 PhysX 支持各種功能，包括液體、顆粒和柔體模擬等。Zhao 表示，“這些都是機器人研究的前沿領域”。

最后，他說道：“藝術、工程和研究的未來趨勢是將建模、動畫與仿真模擬等一切連接到一起。Omniverse 可以做到這一點。”

審核編輯：湯梓紅