站在虚拟与现实之间，NVIDIA正用创新打开新世纪之门
【慧聪广电网】在2021年GPU技术会议（GTC 2021）上，NVIDIA宣布了将产品路线升级为“GPU+CPU+DPU”的“三芯”战略，同时，将其新发布的NVIDIA Omniverse 平台定位为“工程师的元宇宙”。在近期 NVIDIA 组织的一次线上沟通会上，NVIDIA 中国区高级技术市场经理施澄秋先生和 NVIDIA 中国区传媒娱乐行业经理何展先生就此次发布会上关于 NVIDIA Omniverse和 NVIDIA Studio 两款产品的新技术和新应用，如何利用进行Omniverse协同分布式工作、设计数字孪生，以及在Omniverse平台上如何改变数字化身机器人、自动驾驶汽车和自主行驶车辆和机器的开发或行业格局。施澄秋表示，NVIDIA Omniverse正在让虚拟世界的创新新纪元变为可能，通过创新和科学性探索成为全新的时代。
NVIDIA Omniverse Enterprise：实现虚拟空间跨软件协作
自从在2020年秋季GTC上NVIDIA宣布了Omniverse的公测版开始，直至今日，Omniverse已拥有6个新的基于Omniverse ConNECt的扩展添加到新版本的Omniverse里。现在有15款ISV（第三方独立应用程序）宣布会支持USD（通用场景描述）。据介绍，NVIDIA从过去几年前开始致力于加速计算、智能计算， NVIDIA把AI人工智能计算引入到Omniverse操作中，变成Omniverse的组件，最后把Omniverse变成创建和连接虚拟以及真实两个不同世界的模拟引擎。施澄秋说：“这也是Omniverse的愿景和模拟引擎的初衷。NVIDIA Omniverse是能让创意工作人员、科学家、物理学家以及电脑专家连接在虚拟世界里的综合平台。 Omniverse是NVIDIA在整个工作体系中的巅峰之作，原因在于它能把领先的图形计算、物理模拟和人工智能全部融合在一起。”
作为一个开创性平台，它可以帮助不同行业的专业人士改变复杂的3D设计工作流，让全球团队在一个共享虚拟空间实现跨软件实时协作。专业人士可通过Omniverse Enterprise获得增强传统可视化工作流程的新功能。作为一项新推出的订阅服务，该功能可为各种规模的3D机构提供有着完善支持的软件。
比如，领先的电信公司爱立信整合了 NVIDIA Omniverse Enterprise——适用于 3D 工作流程的实时数字孪生仿真和协作平台。爱立信正在构建基于5G无线网络的城市规模的数字孪生，即爱立信在NVIDIA Omniverse中建立了一个真实的城市级模拟环境，并且引入了来自Esri CityEngine的场景、模型和数据集，它帮助工程师准确模拟 5G 基站与环境之间的交互作用，以实现信号传播和性能的模拟和可视化，从而更大程度地提高性能和覆盖率。
Ericsson在Omniverse中打造城市规模数字孪生，模拟5G微基站和塔的正确放置，以实现最大的性能和覆盖范围。
再比如，Media.Monks正在和惠普一起探索如何借助Omniverse Enterprise在虚拟世界中增强和扩展工作流程。远程计算和搭配工作站的组合让Media.Monks的设计、创意和解决方案团队可以帮助客户数字化转型加速向去中心化的未来迈进。通过与NVIDIA和惠普的合作，Media.Monks正在探索品牌虚拟化新时代的全新手段与协作、实时图形和直播的融合。
同时，NVIDIA还发布基于Omniverse Enterprise为数字孪生开发的物理的人工智能的开发框架叫NVIDIA Modulus和基于Omniverse Enterprise的Replicator，Isaac Sim，用于自主驾驶车辆、机器人的训练等。
目前，针对大型企业用户的Omniverse Enterprise的全面上市，可以在分散式的在不同时间、不同地点都可以去跨时区跨地域实时在线分工协作。Omniverse已与全球超过500位设计师进行合作并且Omniverse累计下载超过7万次。这彰显了 Omniverse前所未有的潜力。
据介绍，随着引入 NVIDIA Omniverse 的新功能和合作伙伴，作为物理级准确的 3D 虚拟世界的“连接件”，Omniverse 生态系统继续扩展，它拥有了 AR、VR 和多 GPU 渲染等新功能，并集成基础设施和工业孪生应用程序与 Bentley Systems 和 Esri 的软件。
● Omniverse Avatar连接了NVIDIA的语音AI、计算机视觉、自然语言理解、推荐引擎和模拟方面技术，是一个能够用于生成交互式AI虚拟化身的技术平台。
● Omniverse Replicator是能够生成用于深度神经网络的合成数据的强大引擎。
● NVIDIA CloudXR 是一个企业级沉浸式串流框架，已经集成到 Omniverse Kit（用于构建原生 Omniverse 应用程序和微服务的工具包），允许用户以交互方式将 Omniverse 体验串流至他们的移动 AR 和 VR 设备。
● Omniverse VR 推出领先的完全图像、实时光线追踪 VR – 支持开发者在平台上构建自己的 VR 工具，最终用户可以直接享受 VR 功能。Omniverse VR更加先进，支持全帧率的实时光线追踪，可以做到实时虚拟现实，但是现在还在开发中。
● Omniverse XR Remote 提供 AR 功能和虚拟摄像头，支持设计师查看他们通过 iOS 和 Android 设备全光线追踪的资产。Omniverse AR是用图形串流的方式，把增强型现实串流到设备上。至今已经通过它来串流超过10个亿个iOS用户以AR的方式应用Omniverse平台去工作；
● Omniverse Farm 允许团队同时使用多个工作站或服务器，为渲染、合成数据生成或文件转换等任务提供支持。
● Omniverse Showroom 作为 Omniverse 公测版中的应用程序提供，允许非技术用户使用 Omniverse 技术演示，展示平台的实时物理和渲染技术。
何展表示：“如果想尝试在真实的世界和数字虚拟世界中间有一个可交互的平台，Omniverse就提供这样的可能。Omniverse最核心的组件就是强大的渲染引擎，Omniverse USD技术可以让现实世界和数字虚拟世界进行交互，这其中就需要NVIDIA的渲染引擎的渲染能力。未来，我们认为一定会出现数字虚拟世界，它的技术的核心底层离不开我们的算力、核心引擎等技术。”
今天，NVIDIA正利用Omniverse Enterprise去帮助客户和整个行业加速3D设计、完成物理模拟、制造数字孪生，以及帮助他们在互联网和3D的虚拟平台上加速生产力。正如施澄秋所总结的一样：“NVIDIA准备好了Omniverse Enterprise这一个技术平台，NVIDIA制造了生产工具，所有使用Omniverse Enterprise的开发者和客户利用这个平台去开发自己的应用程序和数字资产。NVIDIA的使命就是把硬件和软件做到符合主流客户的性能预期，让他们可以使用自己的方式来创建真正的工业级、商业级的3D建模渲染。”
NVIDIA Studio：降低使用门槛，让创意更快、更智能
中国用户越来越多的使用各式各样的创意工作软件，展望2021下半年，NVIDIA Studio的机会越来越大，除了数以亿计PC爱好者以外，还有4500万专业人士和自由职业者，他们其实是以创作内容为生的。施澄秋表示，有超过3千万的实时流媒体UP主利用到NVIDIA Studio平台、Omniverse技术，来加速后期创意工作流程，以制作更好的特效，实现更逼真、更栩栩如生、更有亲和力的画面效果、数字内容。
据介绍， NVIDIA Studio组件的核心是NVIDIA RTX GPU(Quadro、GeForce等)。RTX GPU里不只有渲染的核心、光线追踪的核心，还有基于人工智能运算的加速引擎，可以确保RTX GPU有最高的性能。Studio软件开发工具包很强大，它叠加于NVIDIA的底层的应用程序和驱动程序之上，用我们的CUDA、视频AI引擎等，能支持超200款的创意应用，能大大加速创意内容的输出。目前，NVIDIA Studio将横跨企业级和消费级应用，通过 Omniverse平台进行落地，NVIDIA Studio的用户可以通过NVIDIA Studio认证的设备，使用NVIDIA Omniverse平台。
沟通会上，NVIDIA还展示了NVIDIA Broadcast的更新，它利用了NVIDIA Studio SDK做了很多新功能，而这些功能不断地增强的增强、迭代。施澄秋表示，NVIDIA Broadcast更加重要，视频主播、UP主、普通的游戏玩家都会分享一些游戏心得，利用NVIDIA Broadcast和NVIDIA Studio SDK可以做出视频片、视频会议等各式各样的应用。比如把Riva加进SDK，拥有了对于自然语言处理能力，它能识别人声里的尖叫声不是噪声不需要过滤，利用AI的方式把背景里的杂音，比如小孩跑闹、来自其他环境的尖叫的声音给滤掉，这是非常智能的。其背后是整个Omniverse平台，整个STUDIO SDK全网站堆栈的综合性的应用表达。
今天，全世界顶尖的2D图象、视频编辑，比如Facebook、LackRoom，RSoft、达芬奇等等，还有业界领先的直播程序OBS斗鱼等，都在使用NVIDIA的Studio的SDK、NVIDIA Omniverse、RTX GPU的强大性能、主流3D渲染器等进行开发。
施澄秋说：“RTX GPU的光线追踪、强大的图象渲染能力、第二代人工智能正在彻底改变创意内容的制作生产。”比如：Adobe在Facebook里增加了许多Photoshop的加速功能，这就是Adobe Photoshop超分功能，可以比CPU快25倍，来放大缩小图象。以前用Photoshop进行放大、缩小图象，可能还要看网格，然后再等它出来，很慢。今天利用RTX GPU里的Tensor Core去做超分，先让你看到超分图象，再让你看到基于超分运算过之后的精准图象，几乎是无延时而且平滑的。
施澄秋强调，云上的Omniverse平台可以调用云端资源来做实时内容后期优化。也就意味着今后可能有很多直播平台，可以用手机来做短视频的直播，比如美颜、缺损画面的修补、缺损象素田畴、优化、虚拟背景等。今后如果用到Studio SDK开发出来的这些应用程序，再利用到Omniverse平台上的云端算力，就可以让非常轻量级的前端应用程序和设备，应用到更高级更复杂的应用模式和场景，这就大规模降低了后期制作的使用门槛。
NVIDIA Omniverse：承载元宇宙前行
当前，对于元宇宙的未来发展趋势，可以说百家争鸣。那么，对于如何看待元宇宙的未来，施澄秋表示，元宇宙始终需要算力来推动，软件、硬件等融合成的平台为元宇宙提供支撑、设计、实施、建模、模拟、测试、训练以及部署，这个平台就是NVIDIA的Omniverse平台，我们所有对元宇宙的猜想和构建都搭建在Omniverse平台上，我们希望Omniverse能承载元宇宙。“在过去十年里，NVIDIA GPU算力爆炸式增长，不断迭代，GPU算力迭代速度远超摩尔定律的预期。可以看到，未来元宇宙真正的爆发点就是是软硬件、平台、解决方案堆栈的爆发。” 施澄秋如是说。
何展最后表示：“元宇宙是把在虚拟世界中做的应用反馈到现实世界中。当有一天人类对虚拟世界的需求远大于现实世界，超过50%以上，也许那个时候才是真正元宇宙的爆发点。”
