NVIDIA Omniverse Cloud API,开启人工智能时代数字孪生

据NVIDIA估计,数字孪生技术预计在未来几年将实现显著发展,市场潜力超过50万亿美元。NVIDIA的Omniverse平台将在这一趋势中发挥关键作用,通过提供先进的技术工具和平台,推动数字孪生技术在各行各业的应用。NVIDIA 中国 Omniverse业务负责人 何展引用黄仁勋的话表示,他们不是和大家去分享这个市场蛋糕的,而是重新创造一个巨大的新的市场。NVIDIA包括RTX、Omniverse,正在开启人工智能时代的数字孪生。

全新Omniverse Cloud API发布,降低技术门槛

Omniverse于2020年首次发布,这是一款专为3D图形实时协作和仿真模拟而打造的产品。经过五年多的发展,基于该产品的数字孪生已经无处不在,覆盖汽车、制造、媒体、建筑、能源等诸多行业领域。NVIDIA于2022年宣布推出Omniverse云服务,帮助开发者和设计师实现对Omniverse平台的即时访问。

而在GTC2024上,NVIDIA发布了多项Omniverse平台的更新,包括五个全新的Omniverse Cloud API,这些API将推动工业数字孪生应用的发展。

据介绍,新发布的Omniverse Cloud API包含五大核心组件,它们既可单独使用,也可组合使用:

  • USD Render:生成OpenUSD数据的全光线追踪NVIDIA RTX渲染;
  • USD Write:让用户能够修改OpenUSD数据并与之交互;
  • USD Query:支持场景查询和交互式场景;
  • USD Notify:追踪USD变化并提供更新信息;
  • Omniverse Channel:连接用户、工具和世界,实现跨场景协作。

NVIDIA将Omniverse云服务升级为API形式,使得开发者能够在现有的企业应用程序中无缝集成Omniverse的核心技术,包括OpenUSD数据互操作性和基于物理的实时渲染等。这种集成方式避免了大规模的代码重写,通过简单的API调用来扩展现有应用程序的功能,显著降低了技术门槛和开发成本。同时,NVIDIA也与Microsoft Azure展开合作。通过Azure云平台,开发者可以便捷地自托管或使用托管服务,这不仅提升了开发效率,也为企业提供了更多的灵活性和选择。

Omniverse Cloud API的技术优势在于其提供的强大渲染能力和实时协作功能。API组件如USD Render利用NVIDIA RTX GPU的强大功能,支持全光线追踪渲染,确保图像数据的物理准确性。此外,USD Write、USD Query、USD Notify等组件进一步增强了场景数据的交互和实时更新能力。这些API的应用场景广泛,从工业设计到建筑规划,从自动驾驶车辆的传感器模拟到机器人系统的开发,都能见到其身影。

发力B端合作,NVIDIA与商业伙伴的协同创新

NVIDIA Omniverse的合作伙伴网络由行业领导者构成,包括西门子、微软、苹果、罗克韦尔自动化等。在实际应用中,Omniverse技术已被用于创建沉浸式的可视化体验,优化产品设计流程,以及提高制造和运营效率。

西门子在其全新的Teamcenter X产品中集成了Omniverse Cloud API。通过这些接口,西门子能够为3D应用程序提供基于物理渲染的、来自于云端的实时Screening方式的像素流,让搭建出的数字孪生可以更加身临其境。除此之外,宝马正在利用Omniverse开发智能工厂工具,亚马逊机器人使用该技术连接现有流程,而三星等公司也在探索其在产品设计和仿真中的应用。

会上,何展还详细介绍了碳储存和气象研究两个应用案例。

在碳储存案例中,NVIDIA客户将二氧化碳转化为液态,并将其注入到800米深的地下进行存储。这首先要完成地下数字孪生模型,还要确保液态二氧化碳注入地下的安全性。利用Omniverse平台能够精确建模地下环境,并利用AI工具进行数据分析帮助选址并确定注入的压力、压强、速率。建成后,该存储点一年可处理相当于1000辆汽车尾气排放量的二氧化碳。

在气象研究案例中,NVIDIA利用Omniverse和客户合作开发了3D交互式的全球天气和气候数字孪生模型Earth-2,这需要我们训练大量的数据,并把它数字化。系统融合了图形学、物理仿真和人工智能技术,能精确到1公里范围内预测飓风路径。

Omniverse也在向AR/VR领域延伸。在GTC2024上,Omniverse挺进苹果Vision Pro发布云API,企业将可以轻松将3D应用的OpenUSD实时串流到Vision Pro头显中。用户能够结合云端的算力和边缘的算力,用流媒体的方式通过全球NVIDIA GDN数据中心在Apple Vision Pro中获得基于RTX的完整物理渲染特性。NVIDIA 中国区高级技术市场经理 施澄秋认为,这种结合是理想的解决方案,打破了传统的工业工作流程,将3D工作流以VR游戏方式呈现。

在生态上,NVIDIA与Adobe、Apple、Autodesk等公司共同成立了OpenUSD联盟,致力于推动3D数据的标准化和国际化。这一举措有助于打破不同软件和工具之间的壁垒,实现更广泛的数据互操作性,从而为数字孪生技术的广泛应用奠定了基础。

何展介绍,Omniverse在中国市场的业务推进与其全球策略一致,聚焦于数字化孪生工厂、产品设计和基于产品设计的配置系统这三个方向。公司计划将Omniverse技术与中国市场的具体需求相结合,通过与本地企业和开发者的合作,推动技术的实际落地和应用。

何展表示:“支持团队主要包含三大块:其一是NVIDIA内部的资源,包括售前、售后和算法技术团队;其二是在国内发展出多家能够帮助客户根据自身痛点实现Omniverse整合的企业;其三是与独立软件开发商(ISV)建立的合作伙伴关系。”此外,NVIDIA还重视开发者社区的建设,鼓励开发者和初创企业参与到Omniverse解决方案的整合中。Omniverse平台的架构调整旨在提高其部署和扩展的简易性,支持云原生架构,满足用户的定制和扩展需求。

“NVIDIA Omniverse平台正成为推动全球数字化转型的关键力量。通过结合其在图形学、物理模拟和AI技术的优势,NVIDIA不仅为企业提供了强大的工具,还构建了一个开放和协作的生态系统,以促进未来的创新和发展。” 何展如是说。