作者：Chenglin Pua（馬來西亞）
元宇宙在近兩年得到極大關注，許多公司也都想成為第一個吃螃蟹的人，Meta是其中最激進的一個。除了Meta之外，英偉達（NVIDIA）也是一個非常激進的玩家。
Meta喜歡將社交與元宇宙結合起來，而英偉達想從產業角度引領“元宇宙即服務”潮流。英偉達表示，元宇宙未來會是英偉達主要的業務之一。英偉達的元宇宙佈局當中，Omniverse平台是一個殺手鐧。該平台非常強大，且在許多領域都有應用場景。
英偉達簡介
英偉達創立於1993年1月，是一家以設計和銷售圖形處理器為主的無廠半導體公司。英偉達也會設計遊戲機核心，例如Xbox和PlayStation。英偉達最出名的產品線是為個人與遊戲玩家所設計的GeForce系列，為專業CGI工作站而設計的Quadro系列，以及為伺服器和高效運算而設計的Tesla系列。雖然起家於PC電腦的顯示卡業務，英偉達也曾涉及移動晶片Tegra的設計，但智慧機市場對此響應不大，不過近年英偉達卻利用這些研發經驗，朝向人工智慧和機器視覺的市場發展，其也是圖形處理器上重要的開發工具CUDA的發明者。
Omniverse的簡介
Omniverse平台是專為虛擬協作與物理級準確的實時模擬打造的，由NVIDIA RTX 技術提供動力支持，實時協作的，易於擴展的開放式平台。在該平台上，創作者、設計師、研究人員和工程師能夠連接主要設計工具、資產與項目，能夠在共享的虛擬空間中協作和迭代。除此之外，開發者與軟件提供商能夠在Omniverse的模塊化平台上輕鬆地構建和銷售擴展程序、應用、連接器和微服務，以擴展其功能。
Omniverse可實現的效果包括了：
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用戶與應用程序間的實時協作，實現用戶和主流行業3D 設計工具在單個交互式平台上實時整合，開發者不需要準備數據便可即時進行更新、迭代和更改，從而簡化工作流程。
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提供實時性的光線追踪效果，提供可擴展的、真實的實時光線追踪和路徑追踪，讓作品實時達到精美、物理屬性準確和逼真的視覺效果。
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實現模型可擴展性。開發者僅需構建一次模型，就能夠實現在不同設備上渲染。
Omniverse的關鍵模塊和功能包括了Omniverse Nucleus（允許各種客戶端應用程序、渲染器和微服務共享和修改虛擬世界的表現形式的基本服務）、Omniverse Connect（接受外部更新並根據需要發佈內部生成的更改的插件）、Omniverse Kit（構建本地Omniverse應用程序和微服務的工具包）、Omniverse Simulation（Omniverse Kit 的仿真插件或微服務）以及Omniverse RTX Renderer（支持Hydra架構的渲染器）
Omniverse的應用場景主要體現在5個方面：
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建築、工程和施工：在行業初始概念設計、全球協作、競爭與客戶演示、快速設計評審階段應用
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製造業：在行業初始概念設計、加快迭代設計速度與實時生成每日樣片、全球協作以及虛擬製作階段應用
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遊戲開發：幫助遊戲開發者更快地將游戲推向市場、管理擴展的資源庫、簡化3D 角色動畫並重新定義視頻遊戲敘事
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超級計算：在行業從多種來源導入素材、實時模擬平台、同時渲染2D 和3D 幾何圖形、發布電影級視覺效果產品等階段應用
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媒體和娛樂：應用於行業概念設計評審、供應商溝通、生產線機器人的AI 訓練和模擬、龐大的交互式工廠佈局數據集階段
建築、工程和施工：Digitale Schiene Deutschland構建數字孿生鐵路網
來源：英偉達官網
Deutsche Bahn 鐵路網由5700 個車站和33000 公里的鐵軌組成，是西歐最大的鐵路網。德國國家鐵路運營商Deutsche Bahn 的子公司Digitale Schiene Deutschland（DSD）希望在不建造新鐵軌的前提下提高鐵路網的運載量。該公司正致力於打造強大的鐵路系統，以便列車實現自動化，在彼此間距較小時安全運行，並通過網絡以更佳方式進行操縱。
利用Omniverse，DSD 開始率先構建大型數字孿生全面模擬整個鐵路網的自動列車運營。這需要對整個鐵軌系統創建逼真且物理級精確的模擬。該模擬將包括在城市和農村中運營的鐵軌，以及站台測量和車輛傳感器等來源的數據詳情。
借助Omniverse創建的AI 數字孿生，DSD可以開發強大的感知功能，構建預防事故與管理系統，以便在日常鐵路運營期間以更好的方式檢測和應對突發情況。該模擬不但增加了鐵路上的交通量，也減少了交通運輸領域的碳足跡。
製造業：Lowe’s打造交互式商店數字孿生以及優化體驗
來源：英偉達官網
勞氏（Lowe’s）利用Omniverse打造交互式商店數字孿生。 Lowe’s 是美國一家零售公司，旗下擁有超過2000 家門店。 Lowe’s致力於幫助客戶實現家居裝飾夢想。 Lowe’s 目前正在位於美國的兩家門店中進行數字孿生測試，即使用Omniverse Enterprise 將商店的數字數據可視化並與之進行交互。最終使零售員工能夠為客戶提供更優質的服務，以全新方式進行協作並優化商店運營。
Lowe’s通過交互式數字孿生探索各種全新的AR用例，包括重新配置佈局和補貨支持、協作以及“X 光透視”。店員可佩戴Magic Leap 2與數字孿生進行交互。這種AR 體驗能夠幫助員工比較商店貨架的應有外觀與實際外觀，並確保在其庫存中配備適當的產品。
Lowe’s正在藉助NVIDIA Omniverse 和AI 探索處理此流程的更高效的方法。就好比電子商務網站通過收集分析結果來優化客戶的線上購物體驗一樣，數字孿生能夠以全新方式查看銷售業績和客戶流量數據，達到優化店內體驗的目的。 3D熱圖和可視化指標會顯示經常被同時購買的商品之間的物理距離，可以幫助員工將這些商品陳列得更近。
借助歷史訂單和產品位置數據，Lowe’s可以通過Omniverse來模擬商店在使用不同陳列時的情形。借助Lowe’s Innovation Labs 創建的AI 虛擬形象，該零售商可以模擬客戶和員工需要走多遠才能取到想要同時購買的商品。
2022年9月，Lowe’s 在NVIDIA GTC 大會上宣布即將向其他Omniverse 創作者免費提供其家居裝修庫中的600 多件逼真的3D 產品素材，創作者可以在他們的虛擬世界中使用。
遊戲開發：Omniverse ACE助力虛擬數字人
在2022年8月9日SIGGRAPH大會上，英偉達自家的元宇宙產品大放光彩，當中包括了雲原生超級計算機（Omniverse ACE，Omniverse Avatar Cloud Engine）。 Omniverse ACE建立在英偉達的統一計算框架之上，該框架提供了對豐富的軟件工具和API的訪問，從而利用高度逼真且可以進行互動的化身所需的各種技能。這些工具包括用於開發語音AI應用的Riva，用於計算機視覺和智能視頻分析的Metropolis，用於高性能推薦系統的Merli，用於自然語言理解的大型語言模型的NeMo Megatron，以及用於AI動畫的Omniverse。
Violet 是一個AI 賦能的客服助理，可以隨時受理客戶的訂單，此類虛擬數字人未來也可以應用在遊戲領域。利用傳統方法構建一個虛擬數字人/虛擬形象通常需要昂貴的設備、特定的專業知識和耗時的工作流，因此，構建栩栩如生的虛擬形像是一項極具挑戰性的工作。而Omniverse ACE 所提供了構建、自定義和部署交互式虛擬形象所需的所有AI 基礎模塊，以簡化虛擬形像開發。在該演示中，Violet是一個具有基礎動畫且可完全操縱的虛擬形象。 Omniverse ACE 能為交互式虛擬形像後端提供支持，本質上是充當Violet 的大腦。在開發過程中，Violet採用了Tokkio 應用工作流（賦能交互式虛擬形像以智能方式查看、感知、交談並提供推薦以加強虛擬體驗感）。
虛擬數字人Violet
超級計算：利用Omniverse平台進行科學計算，加速清潔能源的轉型
德國新能源企業Siemens Gamesa Renewable Energy目前利用Omniverse平台為其風力電廠創建基於物理信息的數字孿生。 Siemens Gamesa Renewable Energy在全球各地擁有數千台渦輪機，通過清潔能源為學校、家庭、醫院和工廠提供照明。 Omniverse平台將幫助Siemens Gamesa 加快計算速度，優化電廠佈局，與先前的設計相比，此平台預計將使電廠的發電量提高20%。在2020 至2025 年期間，全球每年風力發電設備的安裝量可能會提高四倍，因此，盡可能增加每台渦輪機的發電量比以往更加重要。
在全球清潔能源技術快速進步的推動下，如今在風能和太陽能轉換系統中每投入的一美元所產生的電量要比十年前在同一系統上投入一美元時多4 倍。從利潤角度來看，這對過渡到更綠色環保的地球有著具有巨大的影響。借助Omniverse平台，研究人員現在可以通過比傳統方法快4000 倍的速度進行計算流體動力學模擬，並以高保真度查看模擬結果。
Siemens Gamesa 陸上數字產品組合經理Sergio Dominguez 表示，與英偉達的合作意義非凡，意味著在計算流體動力學等複雜領域，我們在最新算法開發的計算速度和部署速度方面邁出了一大步。
媒體和娛樂：創作者使用AI 創建具有歌唱功能的虛擬數字人
Anderson Rohr 是一名身處巴西南部的3D 多面手和自由視頻剪輯師。 Anderson Rohr在看到某位創作者使用NVIDIA Omniverse 和由AI 驅動的Audio2Face 應用為一個科幻人物的臉部製作動畫並配上聲音後，他就迫不及待地想要使用這項技術。最終Anderson Rohr 利用Omniverse製作了聲音恐怖的《Bad Moon Rising》（20世紀60 年代Credence Clearwater Revival的曲目），並配上了使用自己聲音進行的翻唱。
Anderson Rohr首先錄製了自己的歌聲，然後在Audio2Face 中打開該文件。 Audio2Face只需一個旁白音軌或任何其他音源，就能立即為數字人生成富有表現力的面部動畫。然後，Anderson Rohr 手動為角色的眼睛、眉毛和脖子製作動畫，並對場景的照明進行調整。在使用Omniverse 之前，Anderson Rohr花在某些動畫的渲染上的時間就長達300 小時；憑藉Omniverse 及其用於各種軟件應用的連接器可以實時完成渲染。
Anderson Rohr表示，“Omniverse 遠遠超出我的預期，而且沒有擾亂我的工作節奏。我經常使用它，我希望我所創作的作品能夠啟發大家在虛擬製作、遊戲、電影場景或任何其他創作項目中達到實時效果。”
