通用場景描述即 OpenUSD，在 Omniverse 中進行合成、模擬和協(xié)作 3D 世界。USD 最初由皮克斯動畫工作室發(fā)明，其設(shè)計和功能已然成為開放標準，實現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)或元宇宙的 3D 演進。

從創(chuàng)建汽車工廠數(shù)字孿生到構(gòu)建自定義場景操作工具，以及高級動畫制作，USD 正廣泛應(yīng)用于加速各種 3D 工作流程。

NVIDIA 正在與合作伙伴和開源社區(qū)通力合作，以確保 USD 經(jīng)過優(yōu)化并為所有人開放使用，NVIDIA 與 Pixar、Adobe、Apple、和 Autodesk 共同成立 OpenUSD 聯(lián)盟（AOUSD）并致力于促進 USD 的標準化、開發(fā)、演進和發(fā)展。

Kiryl Sidarchuk

OpenUSD 用于 3D 模型

“OpenUSD 是通向未來的格式,它可以幫助從個人到大型企業(yè)的所有人在數(shù)字化過程中節(jié)省時間和資金。”

2023 Kiryl Sidarchuk

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隨著增強現(xiàn)實（AR）在各行各業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，Kiryl Sidarchuk 正在致力于幫助消除現(xiàn)實世界和虛擬世界之間的界限。

AR-Generation 是 NVIDIA 初創(chuàng)計劃聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官的成員之一，該公司的聯(lián)合創(chuàng)始人兼 CEO Sidarchuk 和他的團隊開發(fā)了一款基于 AI 的 3D 掃描應(yīng)用程序 MagiScan。

MagiScan 可以讓用戶用智能手機攝像頭捕捉任何物體，并快速創(chuàng)建高質(zhì)量細節(jié)的 3D 模型，可用于任何 AR 或元宇宙應(yīng)用程序。

USD 作為一個數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)建工具之間的通用語言，比如 Adobe Substance 3D Painter、Autodesk Maya，它能讓這一切變得快速而簡單。

Sidarchuk 最喜歡 NVIDIA Omniverse 的一項功能，就是 USD 的兼容性，從而在創(chuàng)意應(yīng)用程序之間實現(xiàn) 3D 數(shù)據(jù)的無縫交換。

“OpenUSD 是通向未來的格式。”他說：“它可以讓所有人受益，從個人到大型企業(yè)，都能在數(shù)字化過程中節(jié)省時間和資金。”

基于這一框架，Omniverse 的 MagiScan 擴展可以快速、經(jīng)濟地為任何對象創(chuàng)建高質(zhì)量 3D 模型。

當(dāng)他不再需要通過 AR 技術(shù)來提高工作效能時，Sidarchuk 可以把更多空閑時間花在和他 5 歲的女兒 Aurora 的相處上。

與 Sidarchuk 一樣，任何人都可以構(gòu)建他們自己的 Omniverse 擴展程序或連接器來增強他們的 3D 工作流程和工具。

Rafi Nizam

用于 3D 敘事的 OpenUSD

“OpenUSD 的標準對 3D 創(chuàng)作至關(guān)重要，因為它可以將原本不同的工具之間建立無縫互操作性。

2023 Rafi Nizam

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3D 藝術(shù)家 Rafi Nizam 從事網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)作已經(jīng) 20 多年，他強調(diào)了 OpenUSD 在內(nèi)容創(chuàng)作中的重要性。

作為獨立動畫節(jié)目 Arteana’s Art Squad 角色類故事的講述者和創(chuàng)作者，Nizam 非常欣賞 USD 省略了許多技術(shù)障礙這個優(yōu)點，他能夠?qū)Ｗ⒂诃h(huán)境構(gòu)建、視覺效果、敘事內(nèi)容和設(shè)計。

Nizam 使用 USD 框架 Omniverse 來管理和共享跨軟件工具的 3D 資產(chǎn)，比如 Adobe Substance 3D Modeler、Autodesk Maya、Blender 和 Epic Games 的虛幻引擎。Nucleus 服務(wù)器和 Omniverse 連接器系統(tǒng)降低了技術(shù)門檻，確保長期的可訪問性。這種方法為未來的生產(chǎn)流程提供保障，并實現(xiàn)高效的工作流程。

“USD 的標準對 3D 創(chuàng)作至關(guān)重要，因為它可以將不同工具之間建立無縫互操作性。使藝術(shù)家和工作室能夠在現(xiàn)代系統(tǒng)中使用自己喜歡的軟件，徹底解決了兼容性問題或數(shù)據(jù)丟失。”Nizam 表示：“OpenUSD 作為一個通用，并且是面向未來的工具，優(yōu)勢體現(xiàn)在其獨特的可擴展性，可實現(xiàn)輕松的資產(chǎn)交換，高效的資產(chǎn)管理、對版本管理的本地支持及實時協(xié)作。

Nizam 也是媒體和娛樂行業(yè)客戶的節(jié)目編導(dǎo)，他為不同客戶的項目原創(chuàng)和開發(fā)娛樂知識產(chǎn)權(quán)，他強調(diào)了 USD 的優(yōu)勢，尤其是它內(nèi)置的版本管理功能。

有助于有效跟蹤和管理資產(chǎn)隨時間發(fā)生的變化。Nizam 說：“USD 能夠為迭代提供一個安全網(wǎng)，提高靈活性及創(chuàng)作效率，是制作節(jié)目的出色系統(tǒng)。”

他還補充道：“USD 和 Omniverse 的結(jié)合，讓我可以利用統(tǒng)一的工作流程實現(xiàn)高質(zhì)量的輸出和超高的靈活性，從而獲得引人注目的視覺效果，成功實現(xiàn)了我的創(chuàng)意。”

Vanessa Rosa

適用于 AI 生成的數(shù)字藝術(shù)

“OpenUSD 正在打破壁壘在創(chuàng)建元宇宙的過程中營造更具協(xié)作性的環(huán)境。”

2023 Vanessa Rosa

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在數(shù)字藝術(shù)領(lǐng)域，美國 3D 藝術(shù)家 Vanessa Rosa 將物理世界和數(shù)字世界融為一體，為她的雕塑注入生命力。她的創(chuàng)造力與 Omniverse 和 USD 相結(jié)合，創(chuàng)造了“火星人（Martians）”。這是一個科幻世界，陶瓷人形機器人在其中討論與人類的過去、現(xiàn)在和未來相關(guān)的理論。

OpenUSD 居于核心地位，Rosa 將元宇宙設(shè)想為一個私有或公共的模擬網(wǎng)絡(luò)。認識到了對于開源和靈活解決方案日益增長的必要性，為了促進互操作性和協(xié)作， USD 承載了促進不同軟件平臺之間的 3D 數(shù)據(jù)交換的關(guān)鍵角色。

“這不僅實現(xiàn)了 3D 工作流程，還能更廣泛的進行創(chuàng)意探索并多軟件利用。”Rosa 說：“USD 可確保無縫連接互操作性，簡化了我的工作流程并將我的獨特愿景在元宇宙變?yōu)楝F(xiàn)實。”

在 Rosa 的工作流程中，USD 發(fā)揮著核心作用，這個至關(guān)重要的主線貫穿應(yīng)用在了她的各種技術(shù)和軟件應(yīng)用程序，她采用攝影測量、激光雷達和 NeRF 進行 3D 掃描，使用文本轉(zhuǎn)語音模型進行 AI 語音，用 Blender Omniverse Audio2Face 和 Unity 動畫和 3D 環(huán)境創(chuàng)建。USD 無縫集成這些元素，簡化了她的工作流程并省略了手動導(dǎo)入和導(dǎo)出的繁瑣流程。

“AI 模型徹底改變了我的藝術(shù)視角。”Rosa 說：“如今，我能借助 AI 生成的深度圖，將我的畫作轉(zhuǎn)換為完整的 3D 空間，以沉浸式的 3D 場景形式賦予它們生命。我的雕塑不再是沉默的，因為我可以賦予它們語音的魔力，不久，它們就會有自己的個性和回憶。”

通過 USD 和無限創(chuàng)造力的融合，Rosa 的雕塑超越了實體的存在，在迷人的數(shù)字世界中找到了新的生命和目標。

像 Rosa 這樣的技術(shù)類藝術(shù)家受邀一同開發(fā) AI 驅(qū)動的工具與 Omniverse 結(jié)合使用：

https://resources.nvidia.com/en-us-omniverse-genai

Pingfan Wu

用于自定工具開發(fā)的 OpenUSD

“各種工具意味著各種格式，這阻礙了生產(chǎn)數(shù)據(jù)及傳輸鏈與不同設(shè)計師之間的交流。然而，OpenUSD 可以幫助我們解決這些問題。”

2023 Pingfan Wu

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Pingfan Wu 是中國中南部一家綜合性設(shè)計公司 ? 湖南省建筑設(shè)計院（HNADI）集團的高級建筑研究員。他認為 USD 是一個成熟、開放的框架，在描述 3D 場景方面表現(xiàn)出色。USD 的數(shù)據(jù)存儲和交換功能尤其吸引了他的注意。在一個普遍使用多種軟件工具的行業(yè)中，找到高效的協(xié)作和交流方式變得至關(guān)重要。

他說：“它可以作為一個中介框架，橋接多種格式的數(shù)據(jù)，加強設(shè)計師之間的協(xié)作。同時， USD 提供了訪問和操作數(shù)據(jù)的接口，可以進一步開發(fā)以滿足我們的需求。”

在開發(fā) Omniverse extension 的過程中，Wu 將 USD 融入到自己的工作中，該擴展程序可以更直觀、更精確地控制太陽及其對平臺內(nèi)場景的影響。

在去年秋天舉行的 NVIDIA 首屆#ExtendOmniverse contest 競賽中，該擴展應(yīng)用大放異彩，贏得了“場景修改器或操作工具”類獎項。通過“SunPath” extension，用戶可以在 Omniverse 視口中輕松添加、操作和更新太陽路徑圖。

在湖南省建筑設(shè)計院，Wu 一直致力于建筑行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的研究與開發(fā)，重點關(guān)注所有具有實用價值的新技術(shù)，例如 Omniverse。“我的主要工作是與團隊其他成員一起探索 USD 數(shù)據(jù)承載能力的上限。”

他談到：“在許多情況下，USD 通常被用作可視化的中間媒介，而我們則希望在工作流程中嘗試通過 USD 存儲和傳輸來自專業(yè)設(shè)計軟件的計算數(shù)據(jù)。”通過他的遠見和專業(yè)知識，Wu 正在推動建筑行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，他致力于 USD 在建筑設(shè)計領(lǐng)域能夠更為順暢的協(xié)作、提供突破性和更高的效率而鋪路。

從源代碼開始，學(xué)習(xí)如何像 Wu 一樣構(gòu)建 Omniverse extensions：

https://developer.nvidia.cn/omniverse

Michael Wagner

OpenUSD用于工業(yè)數(shù)字化

“OpenUSD 因其功能、開放性和日益廣泛的行業(yè)應(yīng)用，對于未來的工業(yè)數(shù)字化不僅重要，而且必不可少。”

2023 Michael Wagner

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Michael Wagner，ipolog 聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官，他正在借助 Omniverse 平臺和 USD 的功能來革新和推動工業(yè)數(shù)字化的發(fā)展。Wagner 最近創(chuàng)建了一家初創(chuàng)公司 SyncTwin，該公司讓中小型企業(yè)能夠使用 USD 和 Omniverse 創(chuàng)建和連接全方位的數(shù)字孿生。他認為 USD 在加速構(gòu)建虛擬 3D 世界的工作流程方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。”

“OpenUSD 因其功能、開放性和日益廣泛的行業(yè)應(yīng)用，對于未來的工業(yè)數(shù)字化不僅重要，而且必不可少。

Wagner 正在利用 USD 為汽車制造商的工廠提供服務(wù)。

寶馬集團是首批受益于 Omniverse 和 ipolog 軟件集成的客戶之一，通過開發(fā)連接器，創(chuàng)建了寶馬數(shù)字工廠。數(shù)字孿生仿真為寶馬的整個生產(chǎn)周期加快了產(chǎn)出速度并提高了效率?從檢查汽車零件的工程細節(jié)到工廠層面的工作流程優(yōu)化。

Wagner 將 ipolog Omniverse Connector 描述為其團隊工作流程中的關(guān)鍵工具，因為它使用 USD 在規(guī)劃工具和 BMW Factoryverse 之間建立了無縫的信息流。

“它將使用 ipolog 規(guī)劃的材質(zhì)調(diào)配場景推送到 Factoryverse 中 USD 文件的形式。但交互不是單向的，”Wagner 說：“Connector 還將 Factoryverse 中的最新信息（例如塊數(shù)據(jù)和其他結(jié)構(gòu)細節(jié)）拉回 ipolog。所有這些都發(fā)生在 USD 框架中，確保數(shù)據(jù)的一致性和及時性，從而使物流規(guī)劃人員能夠處理最準確的相關(guān)信息。”

Wagner 繼續(xù)使用 USD Omniverse 塑造工業(yè)數(shù)字化的未來。下載 ipolog Connector 來探索并構(gòu)建：

https://synctwin.anvil.app/#ipolog

https://developer.nvidia.cn/omniverse/get-started

Benjamin Samar

OpenUSD 適用于多應(yīng)用的協(xié)作

“OpenUSD 功能強大，能解決很多人在使用時可能意識不到的問題。”

2023 Benjamin Samar

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Elara Systems 技術(shù)總監(jiān)兼 3D 動畫師 Benjamin Samar 自稱為“Omniverse 發(fā)燒友”，他將 USD 用于創(chuàng)作。

Samar 在 USD 中發(fā)現(xiàn)的最大優(yōu)勢之一是其靈活性，這使他能夠在不同的軟件平臺之間無縫移動。例如，他在 Autodesk Maya 中巧妙地構(gòu)建了一個場景，然后使用 Maya Connector 毫不費力地將其導(dǎo)出到 USD。在此基礎(chǔ)上，當(dāng)他進入 USD Composer 應(yīng)用程序時，可能性也隨之?dāng)U大，他的構(gòu)想也會在此得到真正的實現(xiàn)。

Samar 說：“我可以隨心所欲地更新我的原始 Autodesk Maya 場景，同時在該 Maya USD 內(nèi)容上維護一個單獨的 USD 層，該圖層管理我所需的 USD Composer 著色器。如果我愿意，我可以將來自 10 個不同程序的內(nèi)容調(diào)入并組合到 USD Composer 中，并且仍然可以通過 USD 的單一優(yōu)先層來管理所有著色器決策。”

Elara Systems 團隊與 Boston Scientific 和 Sickle Cell Society 合作，使用 Omniverse。制作了一部由角色類 3D 醫(yī)療動畫片。該視頻旨在幫助患有鐮狀細胞病的青少年了解，如果他們出現(xiàn)異常癥狀，應(yīng)立即告知成年人或?qū)で髮I(yè)醫(yī)務(wù)人員的指導(dǎo)。

這部動畫片之所以能夠呈現(xiàn)的栩栩如生，要歸功于 Omniverse 所基于的 USD。Samar 說：“USD 功能強大，它解決了許多人在項目開發(fā)及使用過程中可能意識不到的問題。”

Samar 明白，這只是冰山一角。隨著他越來越熟練地使用 USD 的功能，Samar 認識到該框架的真正優(yōu)勢在于它的協(xié)作性。隨著 Samar 繼續(xù)深入了解 USD，他渴望探索其全部潛力，開啟協(xié)作和創(chuàng)造力的新領(lǐng)域。

了解 USD 在創(chuàng)意 3D 工作流中的優(yōu)勢：

https://www.nvidia.cn/omniverse/solutions/3d-design-collaboration/

入門資源

1.試用

• 找到適合您的 3D 工作流和工具開發(fā)需求的合適的許可，立即開始使用 NVIDIA Omniverse。

  https://www.nvidia.cn/omniverse/download/

• 訪問開發(fā)者資源，開始在 Omniverse 上進行構(gòu)建，包括免費教程、文檔和初學(xué)者培訓(xùn)，以便開始使用 OpenUSD。

  https://developer.nvidia.cn/omniverse/get-started

2.學(xué)習(xí)

• 探索 NVIDIA 對 OpenUSD 的貢獻，并查看這些 OpenUSD 資源。

  https://www.nvidia.cn/omniverse/usd/

3.連接

• 加入 Omniverse 社區(qū)。

  https://www.nvidia.cn/omniverse/community/

*作品制作相關(guān)所有軟件技術(shù)支持如下圖所示：

? ? ? ?GTC 2024 將于 2024 年 3 月 18 至 21 日在美國加州圣何塞會議中心舉行，線上大會也將同期開放。點擊“閱讀原文”或掃描下方海報二維碼，關(guān)注更多會議及活動信息。