ㄧ、什麼是 NVIDIA Omniverse
Omniverse 是 NVIDIA 打造的開放平台,用來實現 3D 世界的即時協作、模擬與 AI 應用的創作,它也讓不同的軟體(Cinema 4D、Maya、Rhino)可以在同一個平台上運作、溝通與協作,幫助開發人員打造數位化工作流程和 AI 工具、應用及服務,加速產業數位化。
二、Omniverse 三個核心概念
(一) USD(Universal Scene Description):
由 Pixar 推出的一種「3D 場景描述格式」,Omniverse 以 USD 為基礎,讓不同軟體(Cinema 4D、Maya、3ds Max、Unreal Engine等)可以共同協作在同一個 3D 場景中。
(二) RTX 即時渲染技術:
NVIDIA 的 RTX GPU 技術讓 Omniverse 可以在建模或模擬過程中實現即時光線追蹤渲染,提升設計效率與真實感。
(三) AI 與模擬:
Omniverse 結合 NVIDIA AI 平台,讓角色可以透過 AI 學習動作、語音、互動行為,還能搭配物理引擎實現真實的物理模擬,打造出類似真實世界的虛擬場景。
簡單來說,Omniverse 就像是一個『 3D 世界的作業系統』,而 OpenUSD 則是這個作業系統的『通用語言』,可以將不同 3D 軟體的內容在一個共享的虛擬空間中協作,並且能夠進行精確模擬。
三、Omniverse 跟 3D 產業的關係
Omniverse 並不是要取代現有的 3D 軟體,而是要把 3D 軟體串聯起來、讓它們即時協作,賦予 AI 能力,在過去,不同的3D軟體(Cinema 4D、Maya、3ds Max、Unreal Engine等)之間存在格式問題,導致協作困難、效率低,Omniverse 透過 OpenUSD 開放標準,將這些不同的 3D 工具和數據連接起來,實現了即時協作與數據交換,可以讓不同的 3D 數據在 Omniverse 中自由進出。
(一) 提升協作效率:設計師、工程師、總監可以在同一個虛擬環境中共同工作,無論他們使用何種 3D 軟體,都能即時看到彼此的修改,縮短了製作工期。
(二) 物理精確模擬:Omniverse 能夠進行物理的模擬,這對於製造業、建築業、機器人開發等領域非常重要,工程師可以在虛擬環境中測試產品的性能,建築師可以模擬建築物的光照和結構,機器人可以學習在真實世界中的行為。
(三) 數位孿生: Omniverse 是構建數位孿生(Digital Twin)的最佳平台,數位孿生就像是虛擬化的物理世界,可以進行即時監測、分析和模擬,企業可以在裡面創造工廠、城市甚至整個地球,利用裡面模擬的數據進行調整、預測問題然後做出更明智的決定。
(四) 生成式 AI 與 3D 內容創作:Omniverse 結合生成式 AI 的能力,將改變 3D 內容的創作方式,AI 可以協助生成 3D 模型、紋理、動畫、虛擬場景,降低 3D 內容創作的門檻和成本。
四、OpenUSD 是 Omniverse 的協作核心
Universal Scene Description(USD)是皮克斯開發的一種文件格式,也是一個生態系統,主要在解決 3D 內容創作中長期存在的格式問題,在 NVIDIA Omniverse 中,OpenUSD 是著至關重要的核心角色,它是實現跨軟體、跨團隊協作的核心。
(一) 通用語言:它能夠讀取來自不同 3D 軟體(Cinema 4D、Maya、3ds Max、Substance 3D、Unreal Engine等)創建的貼圖、模型和場景,能夠在 Omniverse 中即時編輯和協作。
(二) 實時協作:當團隊成員在各自偏好的 3D 軟體中對 USD 場景進行修改時,這些更改會即時反映在Omniverse 中,所有協作者都能立即看到更新。
(三) 可擴展性:能夠適應不斷發展的 3D 工作流程和技術,開發者可以基於 OpenUSD 構建自定義的工具和應用程式,並整合到 Omniverse 生態系統中,能夠連接更多的行業應用和數據來源。
(四) 數位孿生基礎:OpenUSD 提供這些複雜場景所需的豐富資料,成為構建和管理大規模、物理精確數位孿生的理想基礎。
NVIDIA 積極推動 OpenUSD 的發展和普及,並將其作為 Omniverse 的核心,持續投入開發,建立一個開放、互聯互通的 3D 生態系統。
五、Omniverse 的實際案例
(一)BMW | 數位工廠與生產模擬
BMW 使用 Omniverse 建立了「數位工廠分身」,模擬整條產線的運作,包括機器人動線、裝配流程與人員配置,在未開工前就能預測潛在問題並優化生產設計。
(二)NVIDIA Earth-2 | 虛擬地球氣候模擬
NVIDIA 自己開發的 Earth-2 計畫,結合 Omniverse 平台與 AI,模擬全球氣候變遷與天氣預測,目標是提供前所未有的高解析度氣候模擬能力。
(三)PepsiCo | 工廠流程數位孿生(Digital Twin)
PepsiCo(百事公司)使用 Omniverse 建構虛擬工廠,模擬包裝生產流程,搭配 AI 進行流程優化與機器協作模擬。
(四)Krafton - 遊戲與角色動畫製作
Krafton 導入 Omniverse 進行角色動作與臉部表情的 AI 驅動生成,搭配 Omniverse Audio2Face,讓角色只需要音訊就能自動生成自然表情與口型。
六、從創作者的角度看 Omniverse 的價值
對每天與 3D 軟體打交道的設計師、動畫師、工程師與創作者來說,關注的不只是技術有多新,而是工具是否真的能提升效率、加強表現力、釋放創造力,並改善團隊協作的流程,在這樣的需求下, Omniverse 逐漸成為 3D 產業的重要支點。
(一)跨工具整合
創作者常用的工具五花八門(Maya、C4D、Blender、Substance、Unreal、Houdini 等),以往若跨工具工作,常常會遇到反覆匯出 / 匯入、損失材質、動畫資訊、手動對齊版本等,Omniverse 借助 OpenUSD 標準與 Connectors,把這些工具整合在同一個 3D 協作環境中,可以用「自己熟悉的工具工作,並和別人無縫協作」。
(二)實現實時協作
團隊成員可以在同一個虛擬場景中共同工作,無論身處何地,都能即時看到彼此的修改,加速設計迭代和決策過程,減少了溝通成本;藉助NVIDIA RTX 技術,可以在 Omniverse 中獲得物理精確的即時渲染效果,所看到的燈光、材質和物理行為,都與真實世界高度一致,大大提升了設計的準確性和預測性。
(三)AI 輔助內容創作
根據指令自動生成 3D 模型、紋理或動畫,Omniverse 正在整合生成式AI,將提高內容創作效率,讓創作者能更專注於內容。
(四)永續與預測型決策
Omniverse 的模擬能力將被應用於氣候預測、能源管理、城市規劃等領域,像 Earth-2 這樣的計畫,讓未來我們可以在虛擬地球上預測風暴、模擬碳排放,並做出更好的決策。
(五)NVIDIA 的全球影響力
NVIDIA 不只是 GPU 製造商,更是新一代數位基礎建設的推動者。透過 Omniverse、AI、加速運算與 OpenUSD 標準,NVIDIA 正在重塑全球的設計、製造、模擬的工作流程。
七、宙盟資訊:技術與培訓的專業夥伴
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