文/VR陀螺 豌豆

蘋果Vision Pro的面世宣稱空間計算時代已經來臨，圍繞虛擬世界建設的討論也越來越多。 

無論是社交應用和工業數字孿生等場景，都可以在虛擬世界先搭建好所需的3D空間及資產，將日常工作生活中的各種交互操作和實驗“映射”到虛擬世界中，以此獲得更多獲取靈感和創造的方式。對虛擬世界的需求，本質上也是對計算機圖形學應用場景的更高要求。

 理想化的虛擬世界應該是开放的，並非某個企業獨有的，且能夠讓用戶、平台、开發者將自己的3D資產應用到虛擬世界中。但現階段難以實現，幾乎每家公司都有着自己的操作系統、3D工具和數據格式，彼此不兼容，互通難度大，這也帶來了繁重的跨平台工作流程以及高額成本。

 因此3D虛擬世界的建設更需要一個开放式標准來兼容各種格式的3D資產，並簡化工作流程和規範化3D生態系統。  

 英偉達Omniverse發力：OpenUSD再邁一步  北京時間8月8日，英偉達創始人兼CEO黃仁勳現身SIGGRAPH 2023計算機圖形大會，並發表主題演講。 

圖源：英偉達 

AI是目前最受關注的前沿技術之一，也是本次英偉達主題演講的核心，圍繞生成式AI，演講期間重點介紹了多項軟硬件的發布或更新，包括：NVIDIA GH200 Grace Hopper Superchip平台、NVIDIA AI Workbench、NVIDIA RTX及L40S、基於OpenUSD的NVIDIA Omniverse重大升級等。 

就在數日前，英偉達與皮克斯、Adobe、蘋果、Autodesk等行業領導者共同組建OpenUSD聯盟（AOUSD），以支持OpenUSD的發展。 黃仁勳表示：“圖形和AI密不可分，圖形需要AI，AI也需要圖形。

AI將來能在虛擬世界中學習技能，也能幫助創建虛擬世界。” 而在圖形處理、硬件性能、軟件生態等領域都有豐富積累的英偉達，將重心放在了構建元宇宙虛擬世界的基礎平台Omniverse，並將其與生成式AI進行融合。 

本次更新的版本將爲开發人員和工業企業提供新的基礎應用程序和服務，以利用OpenUSD框架和生成式AI來優化和增強其3D管道。幫助开發者在同一平台進行跨工具構建、模擬和協作。 

圖源：英偉達 

爲了進一步推動OpenUSD的應用，英偉達推出了4個新的Omniverse Cloud API，向开發者提供更無縫地實施和部署OpenUSD管道和應用程序： ChatUSD：大型語言模型（LLM）代理，可幫助开發人員和藝術家處理OpenUSD數據和場景，用於從文本生成Python-USD代碼腳本並回答USD知識問題。 

RunUSD：可以用來檢查上傳文件與OpenUSD版本的兼容性，並使用Omniverse Cloud生成將OpenUSD文件轉換爲完全路徑跟蹤的渲染圖像。 DeepSearch：大型語言模型（LLM）代理，可通過未標記資產的海量數據庫進行快速語義搜索。 

USD-GDN Publisher：可使企業和軟件开發商能夠從基於Omniverse的應用程序（例如USD Composer）向Omniverse雲圖形交付網絡（GDN）發布高保真、且基於OpenUSD的體驗，以及實時流式傳輸到網絡瀏覽器和移動設備。 

圖源：英偉達 

另外，OpenUSD的支持還進一步擴展了Omniverse的生態系統，英偉達還與多家合作夥伴提供更多技術服務。 爲了擴大在Adobe Substance 3D、生成式AI和OpenUSD的合作，Adobe和英偉達宣布計劃將Adobe Firefly（Adobe的創意生成式AI模型系列）作爲Omniverse中的API提供。

 例如英偉達與Shutterstock合作，利用NVIDIA Picasso服務，开發用於視覺設計的生成式AI模型，新一代的AI能夠快速生成自定義的360度、8K分辨率、高動態範圍成像（HDRi）環境地圖。 

圖源：英偉達

 Omniverse現在可以構建與其他基於OpenUSD的空間計算平台（例如ARKit和RealityKit）兼容的內容、體驗和應用程序。對Khronos Group的OpenXR开放標准的新支持將Omniverse的應用擴展到HTC VIVE、Magic Leap和Varjo等硬件廠商的更多XR設備。

 目前最新的Omniverse版本已提供測試版，可供免費下載，並將很快在Omniverse Enterprise 版本中推出。 SIGGRAPH 2023大會上，黃仁勳高調提及AI，從硬件到軟件無一不與AI相輔相成。

他總結了本次大會內容：“計算正在經歷一場巨大的轉變。通用計算正在向加速計算過渡，而生成式AI正在推動平台轉型並實現令人驚嘆的新應用。

” OpenUSD的能力上限還能進一步突破。   爲3D虛擬世界創建“通用語言”   就在8月初，皮克斯、Adobe、蘋果、Autodesk和英偉達，與Linux基金會旗下的聯合开發基金會（JDF）宣布成立OpenUSD聯盟（AOUSD），以促進USD（通用場景描述）技術的標准化、开發、迭代和發展。 

圖源：AOUSD 

據介紹，AOUSD尋求通過推進开放式通用場景描述OpenUSD功能來標准化3D生態系統。團隊將深化3D工具和數據的互操作性，賦能开發者和內容創作者描述、創作、模擬大型3D項目，從而建立範圍不斷擴大的3D產品與服務。 

在討論OpenUSD的重要性之前，需要對場景描述（Scene Description）有一定的理解，其所涉及的3D場景數據，包括：物體模型的大小和位置、材質紋理、光照、運動等數據都可以用在圖像、動畫、遊戲、電影等場景的內容創作。

 制作3D內容需要進行3D建模、將物體對象布置在場景中，然後完成渲染等操作，但不同的物體對象通常有自己的場景描述，其他程序無法對其進行編輯。而USD格式能讓主流的3D工具進行兼容，Autodesk的Maya、Adobe的Substance 3D和Nvidia的Omniverse平台都能夠支持USD格式。

 OpenUSD是怎樣的技術，又是如何吸引多家科技巨頭加入AOUSD的，還得從著名動畫制作公司皮克斯开始說起。 皮克斯是美國一家著名的數字動畫電影工作室，旗下作品包括《玩具總動員》《海底總動員》《超人特攻隊》《料理鼠王》《飛屋環遊記》等，均取得了非常大的成就。 

《玩具總動員》（圖源：皮克斯） 

在制作動畫電影《玩具總動員》和《蟲蟲危機》時皮克斯注意到，每個鏡頭都是由一個單一的线性程序文件來描述的。 

從那時起，皮克斯开始從其專有動畫系統Marionette着手研究，並經歷了數次迭代，包括Presto、TidScene，技術進步改善了電影制作中的流程，但仍面臨着有多個相互競爭的系統來創建合成場景描述的困境。

最終皮克斯在2012年啓動USD項目，將Presto和TidScene的優勢整合起來，提供了一個新的場景圖。USD是皮克斯开發的第四代“組合場景描述”。 

總的來說，皮克斯創建的USD是一項高性能3D場景描述技術，可爲各種工具、數據和工作流帶來強大的互操作性。 USD讓开發者能夠描述3D場景中的不同對象，並在不同的硬件設備上再現場景，也能讓設計師進行實時協作。

皮克斯在2016年的SIGGRAPH大會上將USD作爲开源軟件發布，選擇开源是爲了提高可移植性，同時也希望圍繞USD格式兼容的工具可進行標准化。 

“廚房”的3D資產（圖源：OpenUSD） 

皮克斯首席技術官兼AOUSD主席Steve May曾表示：“希望看到OpenUSD在皮克斯、動畫和視覺效果之外的領域取得更廣泛意義上成功。我們確實需要更多地依賴社區支持。而且我對它在電影業和動畫業之外的廣泛使用感到震驚。” 

支持USD格式的產品（圖源：OpenUSD）

 OpenUSD既能爲虛擬世界創建標准，也能爲內容創作者帶來更高質高效的創作環境。據悉目前已有將近50個工具支持原生兼容OpenUSD，並獲得了來自一百多家公司的近170位USD論壇貢獻者的支持。

汽車、醫療保健、制造和其他行業都开始採用USD技術並融入到自己的產品中。作爲計算機圖形行業的一大領軍企業，英偉達也是其合作夥伴之一。 

3D內容創建的標准化及系統化的進程將進一步加速。  “OpenUSD將引發協作3D和工業數字化時代”  OpenUSD有望成爲未來3D內容开發的標准格式之一，但目前的首要任務還是擴大聯盟影響力，吸引各行各業的更多企業加入的同時，進一步優化功能。 

Omniverse USD Composer中的實時渲染（圖源：英偉達） 

且現階段無論是政府、企業還是個人對3D的需求都在逐漸增大，在元宇宙概念的帶動下，有高仿真、高精度需求的數字孿生、智慧城市等場景逐步擴張。 

頭豹研究院數據指出：2021年，中國3D建模軟件市場空間達到103.4億元，行業處於快速增長階段，預計到2026年，市場規模將達到195.7億元。 另一方面，蘋果在3D內容創作方面的動向也值得關注。

蘋果Vision Pro有着強大的硬件配置，但它的最大優勢就是其背後的蘋果开發者生態，硬件做得再好，但沒有好的內容也難以延長產品壽命。

 如果OpenUSD能夠得到進一步應用，便能爲蘋果Vision Pro开發者帶來更多便利。例如开發者可以在一個平台就能調用其他軟件的功能；开發者不用多次重復購买3D資產等等。

 當然，USD也不是唯一的开源3D文件格式，主流的开源3D模型格式中，還有OBJ、glTF、GLB、VRM等等，均爲不同效果的3D對象而設計，不同格式文件之間的互操作性也成爲了廣大开發者憂慮的問題。 

圖源：網絡 

不止有AOUSD聯盟，其他科技巨頭也在推進3D虛擬世界的標准化建設，例如，創建OpenXR標准的Khronos Group推動Metaverse Standards Forum（元宇宙標准論壇）成立，參與者包括Adobe、Autodesk、Epic Games、Unity、Meta、微軟、英偉達、OTOY、高通和索尼等公司。 

今年6月，谷歌與三星和高通達成合作，並公布了开發XR設備的計劃，有消息指出谷歌將負責XR設備的生態系統，三星來進行XR產品的規劃和研發，而高通則負責开發專用XR芯片。

 國內也在積極解決XR行業的碎片化發展問題，2021年，中國移動牽頭，聯合產業夥伴發起並成立了GSXR工作組，共同推進XR互聯互通，並於2022年正式發布GSXR互通標准。 正如黃仁勳在SIGGRAPH 2023大會上所說：“正如HTML引發了2D互聯網的重大計算革命一樣，OpenUSD將引發協作3D和工業數字化時代。

” HTML在互聯網時代有着深遠影響，花費多年時間才將文本、圖片、音頻、視頻等內容統一到網絡平台，而3D虛擬世界有着龐大的數字資產，要實現通用標准下的無縫連接並不容易，OpenUSD可能要花費更長的時間才能做到真正的標准化，但一切都值得期待。

       原文標題 : 黃仁勳：“OpenUSD將引發協作3D和工業數字化時代”

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標題：黃仁勳：“OpenUSD將引發協作3D和工業數字化時代”

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