【英偉達(dá)元宇宙產(chǎn)業(yè)探析綜述2700字】

英偉達(dá)元宇宙產(chǎn)業(yè)分析綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u31522英偉達(dá)元宇宙產(chǎn)業(yè)分析綜述 124737（一）助攻構(gòu)建虛擬人 122577（二）元宇宙工具包再升級(jí) 27945（三）開源USD資源與測(cè)試套件 44314（四）推神經(jīng)圖形工具包 415240（五）點(diǎn)評(píng) 51993年，是英偉達(dá)誕生之年，是Web大規(guī)模普及的一年，也是電影《侏羅紀(jì)公園》問世的一年，預(yù)示著3D計(jì)算機(jī)圖形時(shí)代的到來。智東西8月10日?qǐng)?bào)道，在今日舉行的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)年會(huì)SIGGRAPH上，英偉達(dá)Omniverse和仿真技術(shù)副總裁RevLebaredian談到自1993年以來，2022年將是行業(yè)最大的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，今年的SIGGRAPH“可能將載入史冊(cè)”。在SIGGRAPH的主題演講期間，英偉達(dá)宣布了一系列由AI驅(qū)動(dòng)的元宇宙新工具，包括實(shí)時(shí)協(xié)作與仿真平臺(tái)Omniverse的新版本、能幫助開發(fā)者更快構(gòu)建高質(zhì)量虛擬人的Avatar云引擎，并公布一項(xiàng)將“元宇宙語言”USD應(yīng)用于工業(yè)元宇宙的多年發(fā)展路線圖。今天，英偉達(dá)已經(jīng)是專注于3D計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的最重要的公司之一。迄今為止，我們看到的元宇宙概念依然龐雜，整個(gè)生態(tài)還處于混沌階段。不過短暫的混亂并不會(huì)影響長(zhǎng)遠(yuǎn)的走向，整個(gè)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)都在走向虛實(shí)結(jié)合，并將影響力輻射至各行各業(yè)。因此英偉達(dá)所擅長(zhǎng)的圖形渲染、人工智能（AI）計(jì)算等能力，未來將持續(xù)有很大的增長(zhǎng)空間。在此前多數(shù)公開場(chǎng)合中，英偉達(dá)并不經(jīng)常談?wù)摗霸钪妗边@個(gè)概念，但從它近年的布局可以看到，在構(gòu)建元宇宙所需的軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施布局上，英偉達(dá)已經(jīng)走得相當(dāng)之遠(yuǎn)。（一）助攻構(gòu)建虛擬人虛擬形象的邊界正在迅速擴(kuò)展，從游戲界發(fā)展向娛樂、銀行、交通和酒店等更多行業(yè)。如今，游戲中的虛擬形象愈發(fā)逼真生動(dòng)，虛擬人唱歌跳舞、帶貨直播、客戶服務(wù)也不是什么鮮見的事。但要打造足夠逼真的、神態(tài)自然、能與人類流暢互動(dòng)的虛擬人，對(duì)技術(shù)有較高的要求。而英偉達(dá)正在做的事，就是設(shè)法降低虛擬人、虛擬化身、3D虛擬頭像的開發(fā)門檻。為此，英偉達(dá)今天發(fā)布了一個(gè)用于高效創(chuàng)建和部署3D虛擬形象的云原生AI模型和服務(wù)——OmniverseAvatarCloudEngine（ACE）。ACE建立在英偉達(dá)的統(tǒng)一計(jì)算框架基礎(chǔ)之上，內(nèi)置有許多復(fù)雜的AI技術(shù)，為用戶提供豐富的軟件工具和API。它基本覆蓋了虛擬人所需的各種核心功能，如實(shí)現(xiàn)理解多種語言、響應(yīng)語音提示、智能視頻分析、高性能推薦系統(tǒng)、與環(huán)境互動(dòng)并提供智能建議等等。這些工具使開發(fā)者足以解鎖交互式虛擬人所需的大部分技能，并做到先進(jìn)水平。比如ACE內(nèi)置的AI工具Audio2Face，可以用音頻文件直接創(chuàng)建面部動(dòng)畫，并提供有推理和生成逼真情緒的新功能；Audio2Gesture能用能用音頻文件生成逼真的身體姿勢(shì)動(dòng)作；ProjectTokkio則能提供視覺、感知和智能對(duì)話能力，讓虛擬形象提供建議、提高餐廳等場(chǎng)所的客戶服務(wù)水平。借助此類工具，虛擬人可以具備像真實(shí)人類一樣復(fù)雜的面部信息、流暢自然的表情和動(dòng)作，以及與說話內(nèi)容契合的口型。ACE的模型和服務(wù)都在云端，因此企業(yè)不用擔(dān)心算力問題，任何規(guī)模的企業(yè)都可以立即獲得構(gòu)建部署虛擬形象所需的大規(guī)模算力。這對(duì)游戲、聊天機(jī)器人、虛擬人、數(shù)字孿生和虛擬世界的大規(guī)模生產(chǎn)工作都會(huì)很有幫助。（二）元宇宙工具包再升級(jí)在元宇宙熱潮爆發(fā)前，英偉達(dá)的Omniverse平臺(tái)就在持續(xù)打磨和預(yù)熱。如今該平臺(tái)在構(gòu)建虛擬世界方面的價(jià)值日益凸顯，這也成為黃仁勛頗具遠(yuǎn)見性的又一例證。在本屆SIGGRAPH上，黃仁勛公布了Omniverse的新版本。Omniverse是一個(gè)用于構(gòu)建虛擬世界的多GPU可擴(kuò)展計(jì)算平臺(tái)，已被全球約700家領(lǐng)先的公司用于改進(jìn)建筑和產(chǎn)品設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)化視覺效果工作流程以及構(gòu)建工廠、城市和地球的數(shù)字孿生。黃仁勛將其描述為“一個(gè)USD平臺(tái)，一個(gè)構(gòu)建元宇宙應(yīng)用的工具包，一個(gè)運(yùn)行虛擬世界的計(jì)算引擎”。此次針對(duì)Omniverse的擴(kuò)展包括多項(xiàng)AI工具和功能，它們讓藝術(shù)家、開發(fā)者和工程師能夠比以往更加輕松地構(gòu)建虛擬世界和內(nèi)容，并且更加無縫地連接當(dāng)今領(lǐng)先的3D應(yīng)用。圖6.1Omniverse平臺(tái)3D應(yīng)用其中，OmniverseKit是用于構(gòu)建本地Omniverse擴(kuò)展和應(yīng)用程序的工具包，里面用于優(yōu)化物理仿真的PhysX和提高3D工作流程協(xié)作效率的OmniLiveWorkflows均得到更新；OmniverseMachinima則用于輕松構(gòu)建3D電影和動(dòng)畫電影，里面有來自數(shù)百個(gè)游戲的全新免費(fèi)3D資產(chǎn)。我們使用谷歌、百度等搜索引擎查資料已經(jīng)是家常便飯，英偉達(dá)同樣打造了一款專門用來查找3D視覺數(shù)據(jù)的搜索引擎DeepSearch。DeepSearch利用AI技術(shù)，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。使用者用自然語言文本就能在DeepSearch上進(jìn)行搜索。目前該搜索引擎已面向OmniverseEnterprise客戶開放。物理機(jī)器學(xué)習(xí)框架NVIDIAModulus現(xiàn)在也可以用作Omniverse擴(kuò)展程序。之前科學(xué)家和工程師用這個(gè)框架創(chuàng)建數(shù)字孿生。經(jīng)Modulus訓(xùn)練的物理機(jī)器學(xué)習(xí)模型能提供近實(shí)時(shí)的性能，根據(jù)不同的應(yīng)用，其速度可提高4000甚至100000倍，并且具有前所未有、更接近高保真模擬的準(zhǔn)確性。此外，英偉達(dá)與工業(yè)、設(shè)計(jì)、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(gè)新的Omniverse連接器（Connector），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。OmniverseUSD生態(tài)系統(tǒng)中的連接器總數(shù)現(xiàn)已達(dá)到112個(gè)。這些連接器將進(jìn)一步解鎖元宇宙工作流程。英偉達(dá)還發(fā)布了多項(xiàng)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。NVIDIAMDL材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)一直支持物理級(jí)精確的3D材質(zhì)表現(xiàn)，現(xiàn)已完全開源，使開發(fā)者能夠?yàn)槿魏武秩酒鲙聿馁|(zhì)定義語言支持。（三）開源USD資源與測(cè)試套件英偉達(dá)將與USD的發(fā)明者皮克斯以及Adobe、Autodesk、西門子等多家行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的企業(yè)合作，實(shí)施一項(xiàng)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、制造業(yè)、科學(xué)計(jì)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，助力3D藝術(shù)家、設(shè)計(jì)師、開發(fā)者等人員，在構(gòu)建虛擬世界時(shí)能夠在不同的工作流程和應(yīng)用中進(jìn)行協(xié)作。圖6.2USD套件（四）推神經(jīng)圖形工具包為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化虛擬世界建模過程，提高建模速度，英偉達(dá)發(fā)布了多個(gè)使用AI和神經(jīng)圖形標(biāo)準(zhǔn)研究的軟件開發(fā)工具包。構(gòu)建虛擬世界，3D內(nèi)容創(chuàng)作是關(guān)鍵部分。而神經(jīng)圖形旨在引導(dǎo)內(nèi)容創(chuàng)造者為元宇宙世界創(chuàng)造“有趣的內(nèi)容”，不僅是藝術(shù)家，社交媒體用戶也可以借助它來輕松地?fù)?jù)照片創(chuàng)建3D內(nèi)容。借助英偉達(dá)研發(fā)的軟件InstantNeRF，藝術(shù)家可以用攝像頭掃描并使用神經(jīng)圖形進(jìn)行快速捕捉，從2D圖像創(chuàng)建物體或場(chǎng)景的3D模型，并可以立即將其導(dǎo)入虛擬世界。英偉達(dá)新發(fā)布的KaolinWisp，是深度學(xué)習(xí)工具庫Kaolin的補(bǔ)充，能讓工程師幾天內(nèi)就實(shí)施新的訓(xùn)練模式；還有用AI大幅減少3D模型數(shù)據(jù)內(nèi)存占用的NeuralVDB，這是對(duì)體積數(shù)據(jù)存儲(chǔ)OpenVDB行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)。（五）點(diǎn)評(píng)元宇宙也被稱作“3D版互聯(lián)網(wǎng)”，而如果要讓它像現(xiàn)在大多數(shù)上網(wǎng)用戶都非常習(xí)慣的互聯(lián)網(wǎng)，那么它必須具備讓普通用戶也能輕松獲取、構(gòu)建3D內(nèi)容的基礎(chǔ)條件。英偉達(dá)提供的Omniverse平臺(tái)以及一系列元宇宙構(gòu)建相關(guān)工具，都在為開發(fā)者提供打通物理世界和虛擬世界之間的便捷工具，即