黄仁勋五年前就想元宇宙了?英伟达:不是为元宇宙而元宇宙

近一年,元宇宙成为热门概念,被称为“元宇宙创造工具”的英伟达Omniverse随之破圈被广泛关注,曾在GTC大会上以假乱真引起热议的“数字黄仁勋”就是用Omniverse制作的。然而实际上,Omniverse最初出现并非因为元宇宙,更在元宇宙成为热词前。
所以,为什么五年前英伟达CEO黄仁勋就开始推进Omniverse项目?“数字虫洞”的比喻有什么样的内涵?Omniverse究竟能做些什么?
元宇宙火了以后,“第一感觉是我们的工作量翻了两三倍,”英伟达中国区Omniverse业务发展经理何展在接受澎湃新闻(www.thepaper.cn)在内的记者采访时开玩笑道。
英伟达在2019年推出实时3D设计协作工具Omniverse,而黄仁勋提出想法并推进实施已是在五年前。Omniverse平台开发副总裁Richard Kerris曾在2021年4月的GTC大会上提到,英伟达已经为此花费了数年时间和数亿美元。
黄仁勋曾在2021GTC大会上介绍道,“Omniverse可以让个人模拟制造出遵从物理规律的共享3D虚拟世界”。在官网中,英伟达将Omniverse描述为“一个将3D世界连接到共享虚拟世界的平台”,可完成实时3D设计协作和虚拟世界模拟,将图形、AI、模拟和可扩展计算整合到一个平台上。
所以Omniverse可以做些什么呢?
比如可以解决基站布局设计难题。如何投入最小、最高效建设基站是一个非常复杂的科学问题,Omniverse可以帮助其完成5G基站数字孪生模拟,建立每个地方的人流、数量、时间分布的数据模型,完成城市模拟及AI算法评估。也比如在山火出现时,可以通过Omniverse模拟预测山火的蔓延路径和规模,从而得到抑制火势的最佳策略。
没有元宇宙时就有的元宇宙工具,为何创生?
最简单的理解,Omniverse本质就是让原本不相通的软件相融合的平台。
何展举了一个例子,建筑设计师在做室内装修渲染时会用到很多软件工具,而这些软件并不属于同一家软件公司,数据互不相通,格式转换困难。Omniverse平台就是让不同工具(软件)在一个界面内同时操作,省去大量的时间。
所以英伟达这样一家定义了GPU,彻底改变了并行计算的人工智能计算公司为何会想到推出Omniverse?
“在四五年前,我们就开始想未来大家说的数字虚拟世界(元宇宙),在那个世界里如人、物、场景等各种数字资产的构建,都需要设计师、美术家、艺术家等各种各样的创意人员。他们一直是英伟达用户,我们的技术迭代就建立在对他们痛点的洞察。”何展表示。
在2017年,英伟达第一次发布了AR/VR视频,从那个时候开始,英伟达开始展露Omniverse的初步想法。2018年,英伟达发布了实时光线技术,将实时光线追踪与AI结合起来落地应用。
“实时光线追踪技术让我们看到一个新的可能,它可能会给创意市场增加2000-3000亿美金市场,促进设计师用这样的技术做出他的作品。有了图形可视化与AI之后,后来发现还可以结合以前做的物理学引擎、XR技术,之后就进一步衍生出把这个技术打造成一个平台的想法。后来发布的Omniverse就是包含各种渲染技术提升的结果。”何展表示。
回到最初的问题,对于Omniverse最初为何出现,何展对澎湃新闻(www.thepaper.cn)总结道,“Omniverse不是为了元宇宙而元宇宙,而是在技术不断迭代的过程中走到了这一步。在不同时间段内,针对客户的应用、几大类技术都成熟了,这时我们就认为未来可能会用这些技术创造新的数字3D世界,或者说元宇宙,这个平台就自然而然打上了元宇宙的标签。”
一个有意思的问题是,在元宇宙概念没有火热之前,Omniverse在宣传的很多时候都会跟元宇宙进行关联,而随着元宇宙概念成为热门,英伟达官方的新闻稿却开始回避使用元宇宙,更多强调3D虚拟世界。同时,在记者的采访过程中,英伟达的几位采访对象也一直试图避免完全与元宇宙挂钩。
一位接近英伟达的人士解答道,“元宇宙概念还在不断孕育生长的过程中,就像互联网刚刚诞生的时候,没有办法站到那个原点看20年后的今天。关于元宇宙现在更多是概念性的内容,每家厂商都会讲述自己元宇宙的梦想,而这些元宇宙的梦想有些比较切合实际,有些会用乌托邦或很科幻的角度去描述,还没有真正落地。而在整个业界都在讨论元宇宙的时候,英伟达会更想回归到技术本身,希望更多开发者、创作者看到Omniverse能够为他们带来什么,最核心的是技术改变他们的工作与创作。”
总结Omniverse能实现的功能,第一件就是融合不同工具(软件),第二则是处理大量数据,做实时渲染,比如央视《飞向月球2》纪录片要处理3TB级别数据完成月球模拟。第三类,则有AI参与其中,如气象模拟仿真,用图形可视化方式分析飓风走向。
“实现元宇宙的技术能力,一定包括数据中心级别的算力平台,”何展表示。比如Earth-2数字孪生模拟2035年、2060年地球的气候状态,这些都需要巨大的算力。
黄仁勋为何称Omniverse为“数字虫洞”?隐喻了什么?
“Omniverse与游戏引擎大不相同,其是面向数据中心规模设计的,有朝一日有望能达到全球数据规模。Omniverse的基础是USD(Universal Scene Description,通用场景描述),本质上是一个数字虫洞。将人和计算机连接到Omniverse,并将一个Omniverse世界连接到另一个世界,USD之于Omniverse就像HTML网页之于网站,”在2021下半年的GTC大会上,英伟达CEO黄仁勋说了一段并不那么容易理解的话。
首先需要理解USD(通用场景描述),“USD的初衷,就是解决不同厂商、不同软件数据格式之间的不兼容性,或需要反复导入导出”, 英伟达高级解决方案架构师宋毅明对澎湃新闻(www.thepaper.cn)表示。
USD由动画公司皮克斯最先提出。在动画的制作流程中,不同的分工会涉及不同的设计软件工具,那么在协同工作时,就需要进行格式转换等繁琐工作。后来,皮克斯提出统一场景的格式USD并在2016年对其开源,不同软件制作的3D内容由此可以统一使用USD格式,《驯龙高手3:隐秘的世界》就是用此方法制作出来的。
“以PPT举例,可能5个人打开同一个PPT,公用数据流,一个人的更改另一个人可以马上看到。基于USD格式,则是在三维场景,一个人的更改另一个人可以即时看到,方便沟通和协作。”宋毅明表示。
虫洞(Wormhole)则基于爱因斯坦场方程的特殊解,是连接时空中不同点的推测结构。可以将虫洞想象为一个隧道,两端位于时空的不同点(不同的位置,不同的时间点,或两者兼而有之)。

“虫洞”模拟图

以宝马数字孪生工厂的案例来理解“数字虫洞”的比喻可能更为直接。
宋毅明认为,数字孪生最主要的目的是,把在真实世界里很难达到,或需要高成本达到的事情,放在虚拟世界里以较小的成本达到。在宝马的数字孪生工厂中可以搭建生产线,或用仿真的方式试验汽车,通过构建模型来看物理效果与真实产出的特性,就可以以很低成本知道方案是否可行,之后再在真实世界中建造这样的产线。
如此,Omniverse就成为虚拟3D世界与真实世界之间的“数字虫洞”,通过它,虚拟与真实两个世界相互关联,形成互动。
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