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    • 元宇宙需要什么樣的技術(shù)底座?
    • “NVIDIA Omniverse越來越像個工具箱”
    • 持續(xù)打造通用“語言”生態(tài)
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被巨頭攪動的元宇宙“江湖”

2022/08/26
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如果科技可以讓你擁有“來生”,會是什么樣的?如何實現(xiàn)?

2033年,全民AI時代來臨,六大科技公司聯(lián)合運營了一個虛擬現(xiàn)實酒店,可以讓將死之人把意識和記憶“上傳”其中,這樣就可以進(jìn)入數(shù)字虛擬世界,甚至能通過VR技術(shù)與真實人類社會的人接觸……

這個“虛擬現(xiàn)實酒店”擁有人工設(shè)計的完美自然風(fēng)光、豪華套房、可以自由設(shè)置的季節(jié)、專屬的“天使”客服等等,虛擬和現(xiàn)實在這里得到了極好的呼應(yīng)和融合。

以上是亞馬遜出品的科幻劇《Upload/上載新生》的基本劇情,通過將人類的意識進(jìn)行數(shù)字虛擬化,上傳云端,那些罹患癌癥、遭遇意外事故、即將死去的人便可以在虛擬世界里繼續(xù)活著。不過,這一切的前提是要給虛擬世界的運營商支付高額的費用……

2033年是否會產(chǎn)生這樣的應(yīng)用場景值得商榷,這部劇集對現(xiàn)實世界的反諷也姑且不評論,但不得不承認(rèn),我們確實生活在一個虛擬和現(xiàn)實、數(shù)字化和物理世界急速融合的時代。利用科技手段進(jìn)行鏈接與創(chuàng)造的“元宇宙”,已經(jīng)在努力實現(xiàn)與現(xiàn)實世界映射與交互的虛擬世界,一個具備新型社會體系的數(shù)字生活空間正在進(jìn)行跨越式的提升。

元宇宙需要什么樣的技術(shù)底座?

未來的元宇宙,將是映射現(xiàn)實世界的在線虛擬世界,是獨立于現(xiàn)實世界的虛擬空間,也將是越來越真實的數(shù)字虛擬世界。它將具備完整的價值取向和秩序,打破時間、空間的限制,在這個實時在線的數(shù)字世界里進(jìn)行游戲、社交、創(chuàng)作等一系列的協(xié)作活動。

隨著虛實共生時代的到來,全球各行業(yè)各領(lǐng)域?qū)?shù)字內(nèi)容創(chuàng)作的需求正在攀升。業(yè)界既需要一款兼顧現(xiàn)有使用習(xí)慣的技術(shù)平臺,同時也要兼顧未來技術(shù)應(yīng)用的拓展需求。

NVIDIA英偉達(dá)在2019年推出了NVIDIA Omniverse,根據(jù)黃仁勛當(dāng)時的介紹,這就是一款能夠成為現(xiàn)實世界連接數(shù)字虛擬世界的入口以及基礎(chǔ)設(shè)施,成為打造元宇宙的底層技術(shù)平臺。它所面向的應(yīng)用涉及方方面面,無論是汽車還是工業(yè)機(jī)器人,還是科學(xué)計算、驗證、仿真、科研,或者是樓宇建筑、游戲創(chuàng)建、產(chǎn)品設(shè)計,以及娛樂、電影內(nèi)容制作等等……如此龐大的體系構(gòu)建,勢必需要能夠面向行業(yè)用戶、企業(yè)用戶甚至是個人愛好者提供便捷支持的能力。從當(dāng)時的官方資料來看,NVIDIA Omniverse的突出表現(xiàn)在于三大能力:能夠?qū)崿F(xiàn)實時協(xié)作、實時追蹤、實時渲染的真實感。

自NVIDIA Omniverse推出以來,NVIDIA英偉達(dá)不斷為它注入新動能。通過功能的不斷迭代,進(jìn)一步強(qiáng)化平臺功能、提升平臺的擴(kuò)展性,觸及更多細(xì)分行業(yè)的用戶需求。

在日前召開的SIGGRAPH 2022大會上,NVIDIA英偉達(dá)宣布了Omniverse的幾大重要進(jìn)展:發(fā)布重要版本更新、發(fā)展通用場景描述(USD)的大型計劃、以及用于構(gòu)建虛擬助手和數(shù)字人的云原生AI模型Omniverse Avatar Cloud Engine(ACE)。

可以說,這幾方面更新和進(jìn)展環(huán)環(huán)相扣,既抓住了行業(yè)痛點,又結(jié)合了自身底層軟硬件技術(shù)優(yōu)勢和生態(tài)優(yōu)勢,最終呈現(xiàn)出來的這些突破,很大程度上也反映了數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作者當(dāng)前對工具平臺的主要需求方向。

“NVIDIA Omniverse越來越像個工具箱”

NVIDIA英偉達(dá)Omniverse和仿真模擬技術(shù)副總裁Rev Lebaredian表示:“元宇宙蘊含的商機(jī)價值數(shù)萬億美元,任何企業(yè)機(jī)構(gòu)都不愿錯過它,但許多企業(yè)機(jī)構(gòu)找不到加入它的明確途徑。Omniverse縮小了物理世界和虛擬世界之間的差距,這些新的工具、技術(shù)和合作項目讓我們在今天就可以邁入3D互聯(lián)網(wǎng)。”

Rev Lebaredian所指的3D互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該是采用了3D顯示與交互的網(wǎng)絡(luò)社交技術(shù),在此基礎(chǔ)上,人們加入數(shù)字孿生、數(shù)字化身、虛擬資產(chǎn)等內(nèi)容,進(jìn)一步拓展出元宇宙概念,使元宇宙成為一個包羅眾多數(shù)字技術(shù)的集成概念。

要實現(xiàn)如此宏大的愿景,就需要一個集大成的平臺工具。NVIDIA Omniverse就是這樣一個技術(shù)底座,可以把NVIDIA英偉達(dá)對它的定位理解為一個工具箱——如果想用傳統(tǒng)的專業(yè)圖形可視化技術(shù),那么就去工具箱里拿對應(yīng)的工具,要是想用AI就去找對應(yīng)的AI工具……從而讓任何人都能獲得開箱即用的工具體驗,為他們降低應(yīng)用門檻。

從用戶需求出發(fā),NVIDIA英偉達(dá)對于NVIDIA Omniverse的“工具箱”特性盡可能保留了開放性和兼容性,用Rev Lebaredian的話來說就是——工具箱中所包含的都是組件技術(shù),它們的功能可以進(jìn)行配置和組合。哪怕用戶想對其中一種技術(shù)進(jìn)行替換,也可以用其已有的技術(shù),和剩余的其他堆棧進(jìn)行組合。

從NVIDIA Omniverse在SIGGRAPH 2022上發(fā)布的重大更新來看,主要還是圍繞“實時協(xié)作、實時追蹤、實時渲染的真實感”等功能特性進(jìn)行了工具包拓展和組件升級,具體包括:

首先,用于構(gòu)建本地NVIDIA Omniverse擴(kuò)展和應(yīng)用程序的工具包Omniverse Kit,主要包括兩方面進(jìn)展:一是PhysX的更新,包括實時、多GPU、可擴(kuò)展的柔體和顆粒布料仿真,能夠幫助提高虛擬世界和物體的物理準(zhǔn)確性;二是全新OmniLive Workflows:對NVIDIA Omniverse中基于USD的協(xié)作進(jìn)行全面改造,為多個應(yīng)用程序的3D工作流程帶來更高的速度和性能并實現(xiàn)非破壞性的USD工作流程,使藝術(shù)家和開發(fā)者之間的協(xié)作比以往更容易。

其次,直接通過音頻文件創(chuàng)建面部動畫的AI工具Omniverse Audio2Face,其推理和生成逼真情緒的新功能為AI動畫帶來了巨大的飛躍,可用于制作所有面部特征動畫。

第三,還有用于構(gòu)建3D電影和動畫電影的應(yīng)用Omniverse Machinima,發(fā)布了數(shù)百個來自《戰(zhàn)爭附言(Post Scriptum)》等游戲的全新免費3D資產(chǎn),以及Audio2Gesture(可以利用音頻文件生成逼真手臂和身體運動的AI)等一套全新AI動畫工具。

值得一提的是,Omniverse DeepSearch已面向Omniverse Enterprise客戶開放。DeepSearch使用自然語言幫助團(tuán)隊利用AI直觀、準(zhǔn)確地在龐大的、未標(biāo)記的3D視覺資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行搜索。對于因擁有數(shù)十萬未標(biāo)記資產(chǎn)而使搜索成為一大難題的游戲開發(fā)商或視覺特效工作室而言,DeepSearch將帶來巨大的改變。

另外,物理機(jī)器學(xué)習(xí)框架NVIDIA Modulus現(xiàn)已可用于為Omniverse擴(kuò)展程序。經(jīng)Modulus訓(xùn)練的物理機(jī)器學(xué)習(xí)模型可提供近實時的性能,根據(jù)不同的應(yīng)用,其速度可提高4000甚至100000倍,并且具有更接近高保真模擬的準(zhǔn)確性。Modulus是NVIDIA Earth-2等科學(xué)數(shù)字孿生的基石之一。

除了上述全新應(yīng)用和框架,NVIDIA英偉達(dá)還發(fā)布了多項核心仿真模擬技術(shù)的重大更新,這些技術(shù)在元宇宙世界中用于表示材質(zhì)、物理和光線。其中,NVIDIA MDL支持物理級精確的3D材質(zhì)表現(xiàn),現(xiàn)已完全開源,使開發(fā)者能夠為任何渲染器帶來材質(zhì)定義語言支持;即將發(fā)布公測版的NeuralVDB是OpenVDB的下一個升級版本,它為稀疏體積數(shù)據(jù)集帶來了AI和GPU優(yōu)化,并將這些海量數(shù)據(jù)集的內(nèi)存占用率降低了多達(dá)100倍。

持續(xù)打造通用“語言”生態(tài)

在使用NVIDIA Omniverse打造元宇宙時,最關(guān)鍵的是通用場景描述(USD)技術(shù)。NVIDIA英偉達(dá)最新宣布的一項發(fā)展USD的大型計劃值得關(guān)注,這意味著開源USD作為NVIDIA Omniverse協(xié)作和模擬平臺的基礎(chǔ),將進(jìn)一步擴(kuò)大用戶生態(tài),持續(xù)成長為開放元宇宙和3D互聯(lián)網(wǎng)的主流平臺。

關(guān)于USD,可以將它理解為元宇宙的HTML,起源于皮克斯動畫工作室。USD作為一個開源框架,是皮克斯制作流程的基石,目前在視覺特效和動畫方面,以及工業(yè)、設(shè)計和科學(xué)應(yīng)用方面都呈現(xiàn)出快速增長的勢頭,幾乎已是業(yè)界公認(rèn)的未來流程協(xié)作的數(shù)據(jù)格式了。

Rev Lebaredian提到,皮克斯早在2012年就開始開發(fā)USD,并在2015年向整個社區(qū)開放。也大約是在2015、2016年左右,NVIDIA英偉達(dá)在決定未來方向時,意識到?jīng)]有比USD更合適的語言了。而事實證明這個選擇是對的,他強(qiáng)調(diào),在今年的SIGGRAPH上,幾乎到處都會聽到USD,幾乎每個工具都在集成它,每個公司都有一個USD策略……現(xiàn)在它正在離3D互聯(lián)網(wǎng)夢想更近的地方了。

NVIDIA英偉達(dá)推行開源USD作為NVIDIA Omniverse協(xié)作和模擬平臺的基礎(chǔ),能夠讓大型團(tuán)隊在一個共享的3D場景中同時使用多種軟件應(yīng)用工作,這對NVIDIA Omniverse在行業(yè)中的應(yīng)用至關(guān)重要。這一開源標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ),能夠為軟件合作伙伴提供多種擴(kuò)展和連接NVIDIA Omniverse的方式,無論是通過USD采用和支持,還是創(chuàng)建插件,或是通過Omniverse 連接器(Connector)。

目前,NVIDIA英偉達(dá)正在與皮克斯以及Adobe、Autodesk、西門子等多家行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的企業(yè)合作,實施一項多年發(fā)展路線圖,將USD的功能擴(kuò)展到視覺效果應(yīng)用之外,使其能夠更好地支持建筑、工程、制造、科學(xué)計算、機(jī)器人、工業(yè)數(shù)字孿生等領(lǐng)域的工業(yè)元宇宙應(yīng)用。

NVIDIA英偉達(dá)還與工業(yè)、設(shè)計、模擬和CAD軟件生態(tài)系統(tǒng)中的合作伙伴一同發(fā)布了11個新的Omniverse連接器,這些基于USD的插件進(jìn)一步向工業(yè)界和科學(xué)界的公司開放Omniverse工作流程。目前,Omniverse USD生態(tài)系統(tǒng)中的連接器總數(shù)已達(dá)到112個。

隨著越來越多合作伙伴擴(kuò)展基于通用場景描述USD的應(yīng)用,它將有望形成元宇宙的一項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),也將進(jìn)一步發(fā)展成為開放元宇宙和3D互聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)。

降低創(chuàng)建和部署逼真虛擬助手和數(shù)字人的門檻

在元宇宙的藍(lán)圖中,數(shù)字人和虛擬助手的需求在飛速增長的,但創(chuàng)建和擴(kuò)展它們卻變得越來越復(fù)雜。為此,NVIDIA英偉達(dá)推出了全新的用于構(gòu)建和部署逼真虛擬助手和數(shù)字人的云原生AI模型和服務(wù)Omniverse Avatar Cloud Engine(ACE),它將幫助游戲、聊天機(jī)器人、數(shù)字孿生和虛擬世界的開發(fā)者提供用于構(gòu)建和部署交互式虛擬形象的云原生AI模型,值得一提的是,它已經(jīng)能夠助力虛擬助手和數(shù)字人通過圖靈測試。

對于NVIDIA ACE推出的重要意義,Rev Lebaredian表示:“幾十年來,我們所在的行業(yè)一直在教計算機(jī)如何輕松地交流和執(zhí)行對人類來說十分輕松的復(fù)雜任務(wù)。NVIDIA ACE讓這一切變得觸手可及。ACE結(jié)合了許多復(fù)雜的AI技術(shù),使開發(fā)者創(chuàng)造出將能夠通過圖靈測試的數(shù)字助手?!?/p>

據(jù)介紹,ACE建立在NVIDIA英偉達(dá)的統(tǒng)一計算框架基礎(chǔ)之上。該框架為用戶提供豐富的軟件工具和API,使他們能夠使用各種用于創(chuàng)建高度逼真的全互動式虛擬形象的技能。這些工具包括用于開發(fā)語音AI應(yīng)用的NVIDIA Riva、用于計算機(jī)視覺和智能視頻分析的NVIDIA Metropolis、用于高性能推薦系統(tǒng)的NVIDIA Merlin、用于自然語言理解的大型語言模型NVIDIA NeMo Megatron,以及用于AI賦能動畫的NVIDIA Omniverse。ACE所支持的助手和虛擬形象,有望改變游戲、娛樂、銀行、交通和酒店等領(lǐng)域的互動方式。

寫在最后

窮盡一切想象,元宇宙仍充滿了未知。

當(dāng)前,業(yè)界一些研究機(jī)構(gòu)認(rèn)為2030年之后,元宇宙將進(jìn)入第三發(fā)展階段,逐漸實現(xiàn)各個子宇宙的聚合,并形成真正意義上的元宇宙。元宇宙的形態(tài)將會隨著科技水平的提升而隨之?dāng)U張,同時各個行業(yè)將涌入元宇宙體系,打通虛擬和現(xiàn)實的邊界,元宇宙由此進(jìn)入千行百業(yè)的數(shù)字化的虛實共生的時代。

元宇宙的崛起也勢必離不開龐大技術(shù)生態(tài)的支持。NVIDIA Omniverse從發(fā)布之日起,一直在不斷迭代、整合更多的第三方工具、兼容更多的素材庫、運行更多的數(shù)據(jù)、擴(kuò)展更大的應(yīng)用生態(tài)……可預(yù)見的未來,它會變得越來越強(qiáng)健,能夠提供效果逼真的數(shù)字環(huán)境,在NVIDIA Omniverse場景中能夠生成合成數(shù)據(jù),也可以基于NVIDIA Omniverse模擬創(chuàng)建AI模型,最終探索更多的應(yīng)對方法。而不論是平臺工具的重大更新,還是生態(tài)的持續(xù)打造,NVIDIA英偉達(dá)正致力于打造元宇宙開發(fā)和落地的閉環(huán),夯實在元宇宙的布局和地位。

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