通用場景描述即 OpenUSD，在 Omniverse 中進行合成、模擬和協(xié)作 3D 世界。USD 最初由皮克斯動畫工作室發(fā)明，其設計和功能已然成為開放標準，實現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)或元宇宙的 3D 演進。

從創(chuàng)建汽車工廠數(shù)字孿生到構建自定義場景操作工具，以及高級動畫制作，USD 正廣泛應用于加速各種 3D 工作流程。

NVIDIA 正在與合作伙伴和開源社區(qū)通力合作，以確保 USD 經(jīng)過優(yōu)化并為所有人開放使用，NVIDIA 與 Pixar、Adobe、Apple、和 Autodesk 共同成立 OpenUSD 聯(lián)盟（AOUSD）并致力于促進 USD 的標準化、開發(fā)、演進和發(fā)展。

Kiryl Sidarchuk

OpenUSD 用于 3D 模型

“OpenUSD 是通向未來的格式,它可以幫助從個人到大型企業(yè)的所有人在數(shù)字化過程中節(jié)省時間和資金。”

2023 Kiryl Sidarchuk

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隨著增強現(xiàn)實（AR）在各行各業(yè)的應用越來越廣泛，Kiryl Sidarchuk 正在致力于幫助消除現(xiàn)實世界和虛擬世界之間的界限。

AR-Generation 是 NVIDIA 初創(chuàng)計劃聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官的成員之一，該公司的聯(lián)合創(chuàng)始人兼 CEO Sidarchuk 和他的團隊開發(fā)了一款基于 AI 的 3D 掃描應用程序 MagiScan。

MagiScan 可以讓用戶用智能手機攝像頭捕捉任何物體，并快速創(chuàng)建高質(zhì)量細節(jié)的 3D 模型，可用于任何 AR 或元宇宙應用程序。

USD 作為一個數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)建工具之間的通用語言，比如 Adobe Substance 3D Painter、Autodesk Maya，它能讓這一切變得快速而簡單。

Sidarchuk 最喜歡 NVIDIA Omniverse 的一項功能，就是 USD 的兼容性，從而在創(chuàng)意應用程序之間實現(xiàn) 3D 數(shù)據(jù)的無縫交換。

“OpenUSD 是通向未來的格式。”他說：“它可以讓所有人受益，從個人到大型企業(yè)，都能在數(shù)字化過程中節(jié)省時間和資金。”

基于這一框架，Omniverse 的 MagiScan 擴展可以快速、經(jīng)濟地為任何對象創(chuàng)建高質(zhì)量 3D 模型。

當他不再需要通過 AR 技術來提高工作效能時，Sidarchuk 可以把更多空閑時間花在和他 5 歲的女兒 Aurora 的相處上。

與 Sidarchuk 一樣，任何人都可以構建他們自己的 Omniverse 擴展程序或連接器來增強他們的 3D 工作流程和工具。

Rafi Nizam

用于 3D 敘事的 OpenUSD

“OpenUSD 的標準對 3D 創(chuàng)作至關重要，因為它可以將原本不同的工具之間建立無縫互操作性。

2023 Rafi Nizam

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3D 藝術家 Rafi Nizam 從事網(wǎng)絡創(chuàng)作已經(jīng) 20 多年，他強調(diào)了 OpenUSD 在內(nèi)容創(chuàng)作中的重要性。

作為獨立動畫節(jié)目 Arteana’s Art Squad 角色類故事的講述者和創(chuàng)作者，Nizam 非常欣賞 USD 省略了許多技術障礙這個優(yōu)點，他能夠專注于環(huán)境構建、視覺效果、敘事內(nèi)容和設計。

Nizam 使用 USD 框架 Omniverse 來管理和共享跨軟件工具的 3D 資產(chǎn)，比如 Adobe Substance 3D Modeler、Autodesk Maya、Blender 和 Epic Games 的虛幻引擎。Nucleus 服務器和 Omniverse 連接器系統(tǒng)降低了技術門檻，確保長期的可訪問性。這種方法為未來的生產(chǎn)流程提供保障，并實現(xiàn)高效的工作流程。

“USD 的標準對 3D 創(chuàng)作至關重要，因為它可以將不同工具之間建立無縫互操作性。使藝術家和工作室能夠在現(xiàn)代系統(tǒng)中使用自己喜歡的軟件，徹底解決了兼容性問題或數(shù)據(jù)丟失。”Nizam 表示：“OpenUSD 作為一個通用，并且是面向未來的工具，優(yōu)勢體現(xiàn)在其獨特的可擴展性，可實現(xiàn)輕松的資產(chǎn)交換，高效的資產(chǎn)管理、對版本管理的本地支持及實時協(xié)作。

Nizam 也是媒體和娛樂行業(yè)客戶的節(jié)目編導，他為不同客戶的項目原創(chuàng)和開發(fā)娛樂知識產(chǎn)權，他強調(diào)了 USD 的優(yōu)勢，尤其是它內(nèi)置的版本管理功能。

有助于有效跟蹤和管理資產(chǎn)隨時間發(fā)生的變化。Nizam 說：“USD 能夠為迭代提供一個安全網(wǎng)，提高靈活性及創(chuàng)作效率，是制作節(jié)目的出色系統(tǒng)。”

他還補充道：“USD 和 Omniverse 的結合，讓我可以利用統(tǒng)一的工作流程實現(xiàn)高質(zhì)量的輸出和超高的靈活性，從而獲得引人注目的視覺效果，成功實現(xiàn)了我的創(chuàng)意。”

Vanessa Rosa

適用于 AI 生成的數(shù)字藝術

“OpenUSD 正在打破壁壘在創(chuàng)建元宇宙的過程中營造更具協(xié)作性的環(huán)境。”

2023 Vanessa Rosa

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在數(shù)字藝術領域，美國 3D 藝術家 Vanessa Rosa 將物理世界和數(shù)字世界融為一體，為她的雕塑注入生命力。她的創(chuàng)造力與 Omniverse 和 USD 相結合，創(chuàng)造了“火星人（Martians）”。這是一個科幻世界，陶瓷人形機器人在其中討論與人類的過去、現(xiàn)在和未來相關的理論。

OpenUSD 居于核心地位，Rosa 將元宇宙設想為一個私有或公共的模擬網(wǎng)絡。認識到了對于開源和靈活解決方案日益增長的必要性，為了促進互操作性和協(xié)作， USD 承載了促進不同軟件平臺之間的 3D 數(shù)據(jù)交換的關鍵角色。

“這不僅實現(xiàn)了 3D 工作流程，還能更廣泛的進行創(chuàng)意探索并多軟件利用。”Rosa 說：“USD 可確保無縫連接互操作性，簡化了我的工作流程并將我的獨特愿景在元宇宙變?yōu)楝F(xiàn)實。”

在 Rosa 的工作流程中，USD 發(fā)揮著核心作用，這個至關重要的主線貫穿應用在了她的各種技術和軟件應用程序，她采用攝影測量、激光雷達和 NeRF 進行 3D 掃描，使用文本轉語音模型進行 AI 語音，用 Blender Omniverse Audio2Face 和 Unity 動畫和 3D 環(huán)境創(chuàng)建。USD 無縫集成這些元素，簡化了她的工作流程并省略了手動導入和導出的繁瑣流程。

“AI 模型徹底改變了我的藝術視角。”Rosa 說：“如今，我能借助 AI 生成的深度圖，將我的畫作轉換為完整的 3D 空間，以沉浸式的 3D 場景形式賦予它們生命。我的雕塑不再是沉默的，因為我可以賦予它們語音的魔力，不久，它們就會有自己的個性和回憶。”

通過 USD 和無限創(chuàng)造力的融合，Rosa 的雕塑超越了實體的存在，在迷人的數(shù)字世界中找到了新的生命和目標。

像 Rosa 這樣的技術類藝術家受邀一同開發(fā) AI 驅動的工具與 Omniverse 結合使用：

https://resources.nvidia.com/en-us-omniverse-genai

Pingfan Wu

用于自定工具開發(fā)的 OpenUSD

“各種工具意味著各種格式，這阻礙了生產(chǎn)數(shù)據(jù)及傳輸鏈與不同設計師之間的交流。然而，OpenUSD 可以幫助我們解決這些問題。”

2023 Pingfan Wu

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Pingfan Wu 是中國中南部一家綜合性設計公司 ? 湖南省建筑設計院（HNADI）集團的高級建筑研究員。他認為 USD 是一個成熟、開放的框架，在描述 3D 場景方面表現(xiàn)出色。USD 的數(shù)據(jù)存儲和交換功能尤其吸引了他的注意。在一個普遍使用多種軟件工具的行業(yè)中，找到高效的協(xié)作和交流方式變得至關重要。

他說：“它可以作為一個中介框架，橋接多種格式的數(shù)據(jù)，加強設計師之間的協(xié)作。同時， USD 提供了訪問和操作數(shù)據(jù)的接口，可以進一步開發(fā)以滿足我們的需求。”

在開發(fā) Omniverse extension 的過程中，Wu 將 USD 融入到自己的工作中，該擴展程序可以更直觀、更精確地控制太陽及其對平臺內(nèi)場景的影響。

在去年秋天舉行的 NVIDIA 首屆#ExtendOmniverse contest 競賽中，該擴展應用大放異彩，贏得了“場景修改器或操作工具”類獎項。通過“SunPath” extension，用戶可以在 Omniverse 視口中輕松添加、操作和更新太陽路徑圖。

在湖南省建筑設計院，Wu 一直致力于建筑行業(yè)數(shù)字化轉型的研究與開發(fā)，重點關注所有具有實用價值的新技術，例如 Omniverse。“我的主要工作是與團隊其他成員一起探索 USD 數(shù)據(jù)承載能力的上限。”

他談到：“在許多情況下，USD 通常被用作可視化的中間媒介，而我們則希望在工作流程中嘗試通過 USD 存儲和傳輸來自專業(yè)設計軟件的計算數(shù)據(jù)。”通過他的遠見和專業(yè)知識，Wu 正在推動建筑行業(yè)的數(shù)字化轉型，他致力于 USD 在建筑設計領域能夠更為順暢的協(xié)作、提供突破性和更高的效率而鋪路。

從源代碼開始，學習如何像 Wu 一樣構建 Omniverse extensions：

https://developer.nvidia.cn/omniverse

Michael Wagner

OpenUSD用于工業(yè)數(shù)字化

“OpenUSD 因其功能、開放性和日益廣泛的行業(yè)應用，對于未來的工業(yè)數(shù)字化不僅重要，而且必不可少。”

2023 Michael Wagner

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Michael Wagner，ipolog 聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術官，他正在借助 Omniverse 平臺和 USD 的功能來革新和推動工業(yè)數(shù)字化的發(fā)展。Wagner 最近創(chuàng)建了一家初創(chuàng)公司 SyncTwin，該公司讓中小型企業(yè)能夠使用 USD 和 Omniverse 創(chuàng)建和連接全方位的數(shù)字孿生。他認為 USD 在加速構建虛擬 3D 世界的工作流程方面發(fā)揮著關鍵作用。”

“OpenUSD 因其功能、開放性和日益廣泛的行業(yè)應用，對于未來的工業(yè)數(shù)字化不僅重要，而且必不可少。

Wagner 正在利用 USD 為汽車制造商的工廠提供服務。

寶馬集團是首批受益于 Omniverse 和 ipolog 軟件集成的客戶之一，通過開發(fā)連接器，創(chuàng)建了寶馬數(shù)字工廠。數(shù)字孿生仿真為寶馬的整個生產(chǎn)周期加快了產(chǎn)出速度并提高了效率?從檢查汽車零件的工程細節(jié)到工廠層面的工作流程優(yōu)化。

Wagner 將 ipolog Omniverse Connector 描述為其團隊工作流程中的關鍵工具，因為它使用 USD 在規(guī)劃工具和 BMW Factoryverse 之間建立了無縫的信息流。

“它將使用 ipolog 規(guī)劃的材質(zhì)調(diào)配場景推送到 Factoryverse 中 USD 文件的形式。但交互不是單向的，”Wagner 說：“Connector 還將 Factoryverse 中的最新信息（例如塊數(shù)據(jù)和其他結構細節(jié)）拉回 ipolog。所有這些都發(fā)生在 USD 框架中，確保數(shù)據(jù)的一致性和及時性，從而使物流規(guī)劃人員能夠處理最準確的相關信息。”

Wagner 繼續(xù)使用 USD Omniverse 塑造工業(yè)數(shù)字化的未來。下載 ipolog Connector 來探索并構建：

https://synctwin.anvil.app/#ipolog

https://developer.nvidia.cn/omniverse/get-started

Benjamin Samar

OpenUSD 適用于多應用的協(xié)作

“OpenUSD 功能強大，能解決很多人在使用時可能意識不到的問題。”

2023 Benjamin Samar

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Elara Systems 技術總監(jiān)兼 3D 動畫師 Benjamin Samar 自稱為“Omniverse 發(fā)燒友”，他將 USD 用于創(chuàng)作。

Samar 在 USD 中發(fā)現(xiàn)的最大優(yōu)勢之一是其靈活性，這使他能夠在不同的軟件平臺之間無縫移動。例如，他在 Autodesk Maya 中巧妙地構建了一個場景，然后使用 Maya Connector 毫不費力地將其導出到 USD。在此基礎上，當他進入 USD Composer 應用程序時，可能性也隨之擴大，他的構想也會在此得到真正的實現(xiàn)。

Samar 說：“我可以隨心所欲地更新我的原始 Autodesk Maya 場景，同時在該 Maya USD 內(nèi)容上維護一個單獨的 USD 層，該圖層管理我所需的 USD Composer 著色器。如果我愿意，我可以將來自 10 個不同程序的內(nèi)容調(diào)入并組合到 USD Composer 中，并且仍然可以通過 USD 的單一優(yōu)先層來管理所有著色器決策。”

Elara Systems 團隊與 Boston Scientific 和 Sickle Cell Society 合作，使用 Omniverse。制作了一部由角色類 3D 醫(yī)療動畫片。該視頻旨在幫助患有鐮狀細胞病的青少年了解，如果他們出現(xiàn)異常癥狀，應立即告知成年人或尋求專業(yè)醫(yī)務人員的指導。

這部動畫片之所以能夠呈現(xiàn)的栩栩如生，要歸功于 Omniverse 所基于的 USD。Samar 說：“USD 功能強大，它解決了許多人在項目開發(fā)及使用過程中可能意識不到的問題。”

Samar 明白，這只是冰山一角。隨著他越來越熟練地使用 USD 的功能，Samar 認識到該框架的真正優(yōu)勢在于它的協(xié)作性。隨著 Samar 繼續(xù)深入了解 USD，他渴望探索其全部潛力，開啟協(xié)作和創(chuàng)造力的新領域。

了解 USD 在創(chuàng)意 3D 工作流中的優(yōu)勢：

https://www.nvidia.cn/omniverse/solutions/3d-design-collaboration/

入門資源

1.試用

• 找到適合您的 3D 工作流和工具開發(fā)需求的合適的許可，立即開始使用 NVIDIA Omniverse。

  https://www.nvidia.cn/omniverse/download/

• 訪問開發(fā)者資源，開始在 Omniverse 上進行構建，包括免費教程、文檔和初學者培訓，以便開始使用 OpenUSD。

  https://developer.nvidia.cn/omniverse/get-started

2.學習

• 探索 NVIDIA 對 OpenUSD 的貢獻，并查看這些 OpenUSD 資源。

  https://www.nvidia.cn/omniverse/usd/

3.連接

• 加入 Omniverse 社區(qū)。

  https://www.nvidia.cn/omniverse/community/

*作品制作相關所有軟件技術支持如下圖所示：

? ? ? ?GTC 2024 將于 2024 年 3 月 18 至 21 日在美國加州圣何塞會議中心舉行，線上大會也將同期開放。點擊“閱讀原文”或掃描下方海報二維碼，關注更多會議及活動信息。