【英伟达元宇宙产业探析综述2700字】

英伟达元宇宙产业分析综述目录TOC\o"1-2"\h\u31522英伟达元宇宙产业分析综述 124737（一）助攻构建虚拟人 122577（二）元宇宙工具包再升级 27945（三）开源USD资源与测试套件 44314（四）推神经图形工具包 415240（五）点评 51993年，是英伟达诞生之年，是Web大规模普及的一年，也是电影《侏罗纪公园》问世的一年，预示着3D计算机图形时代的到来。智东西8月10日报道，在今日举行的计算机图形学年会SIGGRAPH上，英伟达Omniverse和仿真技术副总裁RevLebaredian谈到自1993年以来，2022年将是行业最大的转折点，今年的SIGGRAPH“可能将载入史册”。在SIGGRAPH的主题演讲期间，英伟达宣布了一系列由AI驱动的元宇宙新工具，包括实时协作与仿真平台Omniverse的新版本、能帮助开发者更快构建高质量虚拟人的Avatar云引擎，并公布一项将“元宇宙语言”USD应用于工业元宇宙的多年发展路线图。今天，英伟达已经是专注于3D计算机图形学的最重要的公司之一。迄今为止，我们看到的元宇宙概念依然庞杂，整个生态还处于混沌阶段。不过短暂的混乱并不会影响长远的走向，整个信息技术产业都在走向虚实结合，并将影响力辐射至各行各业。因此英伟达所擅长的图形渲染、人工智能（AI）计算等能力，未来将持续有很大的增长空间。在此前多数公开场合中，英伟达并不经常谈论“元宇宙”这个概念，但从它近年的布局可以看到，在构建元宇宙所需的软硬件基础设施布局上，英伟达已经走得相当之远。（一）助攻构建虚拟人虚拟形象的边界正在迅速扩展，从游戏界发展向娱乐、银行、交通和酒店等更多行业。如今，游戏中的虚拟形象愈发逼真生动，虚拟人唱歌跳舞、带货直播、客户服务也不是什么鲜见的事。但要打造足够逼真的、神态自然、能与人类流畅互动的虚拟人，对技术有较高的要求。而英伟达正在做的事，就是设法降低虚拟人、虚拟化身、3D虚拟头像的开发门槛。为此，英伟达今天发布了一个用于高效创建和部署3D虚拟形象的云原生AI模型和服务——OmniverseAvatarCloudEngine（ACE）。ACE建立在英伟达的统一计算框架基础之上，内置有许多复杂的AI技术，为用户提供丰富的软件工具和API。它基本覆盖了虚拟人所需的各种核心功能，如实现理解多种语言、响应语音提示、智能视频分析、高性能推荐系统、与环境互动并提供智能建议等等。这些工具使开发者足以解锁交互式虚拟人所需的大部分技能，并做到先进水平。比如ACE内置的AI工具Audio2Face，可以用音频文件直接创建面部动画，并提供有推理和生成逼真情绪的新功能；Audio2Gesture能用能用音频文件生成逼真的身体姿势动作；ProjectTokkio则能提供视觉、感知和智能对话能力，让虚拟形象提供建议、提高餐厅等场所的客户服务水平。借助此类工具，虚拟人可以具备像真实人类一样复杂的面部信息、流畅自然的表情和动作，以及与说话内容契合的口型。ACE的模型和服务都在云端，因此企业不用担心算力问题，任何规模的企业都可以立即获得构建部署虚拟形象所需的大规模算力。这对游戏、聊天机器人、虚拟人、数字孪生和虚拟世界的大规模生产工作都会很有帮助。（二）元宇宙工具包再升级在元宇宙热潮爆发前，英伟达的Omniverse平台就在持续打磨和预热。如今该平台在构建虚拟世界方面的价值日益凸显，这也成为黄仁勋颇具远见性的又一例证。在本届SIGGRAPH上，黄仁勋公布了Omniverse的新版本。Omniverse是一个用于构建虚拟世界的多GPU可扩展计算平台，已被全球约700家领先的公司用于改进建筑和产品设计、简化视觉效果工作流程以及构建工厂、城市和地球的数字孪生。黄仁勋将其描述为“一个USD平台，一个构建元宇宙应用的工具包，一个运行虚拟世界的计算引擎”。此次针对Omniverse的扩展包括多项AI工具和功能，它们让艺术家、开发者和工程师能够比以往更加轻松地构建虚拟世界和内容，并且更加无缝地连接当今领先的3D应用。图6.1Omniverse平台3D应用其中，OmniverseKit是用于构建本地Omniverse扩展和应用程序的工具包，里面用于优化物理仿真的PhysX和提高3D工作流程协作效率的OmniLiveWorkflows均得到更新；OmniverseMachinima则用于轻松构建3D电影和动画电影，里面有来自数百个游戏的全新免费3D资产。我们使用谷歌、百度等搜索引擎查资料已经是家常便饭，英伟达同样打造了一款专门用来查找3D视觉数据的搜索引擎DeepSearch。DeepSearch利用AI技术，准确地在庞大的、未标记的3D视觉资产数据库中进行搜索。使用者用自然语言文本就能在DeepSearch上进行搜索。目前该搜索引擎已面向OmniverseEnterprise客户开放。物理机器学习框架NVIDIAModulus现在也可以用作Omniverse扩展程序。之前科学家和工程师用这个框架创建数字孪生。经Modulus训练的物理机器学习模型能提供近实时的性能，根据不同的应用，其速度可提高4000甚至100000倍，并且具有前所未有、更接近高保真模拟的准确性。此外，英伟达与工业、设计、模拟和CAD软件生态系统中的合作伙伴一同发布了11个新的Omniverse连接器（Connector），这些基于USD的插件进一步向工业界和科学界的公司开放Omniverse工作流程。OmniverseUSD生态系统中的连接器总数现已达到112个。这些连接器将进一步解锁元宇宙工作流程。英伟达还发布了多项核心仿真模拟技术的重大更新。这些技术在元宇宙世界中用于表示材质、物理和光线。NVIDIAMDL材质标准一直支持物理级精确的3D材质表现，现已完全开源，使开发者能够为任何渲染器带来材质定义语言支持。（三）开源USD资源与测试套件英伟达将与USD的发明者皮克斯以及Adobe、Autodesk、西门子等多家行业内领先的企业合作，实施一项多年发展路线图，将USD的功能扩展到视觉效果应用之外，使其能够更好地支持建筑、工程、制造业、科学计算、机器人、工业数字孪生等领域的工业元宇宙应用，助力3D艺术家、设计师、开发者等人员，在构建虚拟世界时能够在不同的工作流程和应用中进行协作。图6.2USD套件（四）推神经图形工具包为了进一步简化虚拟世界建模过程，提高建模速度，英伟达发布了多个使用AI和神经图形标准研究的软件开发工具包。构建虚拟世界，3D内容创作是关键部分。而神经图形旨在引导内容创造者为元宇宙世界创造“有趣的内容”，不仅是艺术家，社交媒体用户也可以借助它来轻松地据照片创建3D内容。借助英伟达研发的软件InstantNeRF，艺术家可以用摄像头扫描并使用神经图形进行快速捕捉，从2D图像创建物体或场景的3D模型，并可以立即将其导入虚拟世界。英伟达新发布的KaolinWisp，是深度学习工具库Kaolin的补充，能让工程师几天内就实施新的训练模式；还有用AI大幅减少3D模型数据内存占用的NeuralVDB，这是对体积数据存储OpenVDB行业标准的改进。（五）点评元宇宙也被称作“3D版互联网”，而如果要让它像现在大多数上网用户都非常习惯的互联网，那么它必须具备让普通用户也能轻松获取、构建3D内容的基础条件。英伟达提供的Omniverse平台以及一系列元宇宙构建相关工具，都在为开发者提供打通物理世界和虚拟世界之间的便捷工具，即