在NVIDIA Omniverse中構(gòu)建模擬就緒3D資產(chǎn)

大量企業(yè)正在利用數(shù)字孿生改進其產(chǎn)品和服務(wù)。數(shù)字孿生可用于復(fù)雜的工廠和倉庫模擬，或用于了解產(chǎn)品的實際外觀和性能表現(xiàn)。但許多企業(yè)并不了解如何在 3D 模擬和仿真環(huán)境中，更大地發(fā)揮其現(xiàn)有 3D 藝術(shù)資產(chǎn)的價值。

現(xiàn)有的 3D 資產(chǎn)僅能用于表示物體的外觀，對于下一輪行業(yè)及人工智能（AI）浪潮來說遠遠不夠。由于 3D 藝術(shù)資產(chǎn)主要是為實現(xiàn)可視化而設(shè)計，因而除數(shù)字保真度外，這些資產(chǎn)并不包含模擬和仿真所需的元數(shù)據(jù)。此外，由于藝術(shù)資產(chǎn)文件格式多樣，研究者需耗費大量時間組裝數(shù)據(jù)集，管理難度也會相應(yīng)增加。

為幫助全球各行各業(yè)構(gòu)建更加逼真的數(shù)字孿生和虛擬世界，NVIDIA 推出了全新 3D 資產(chǎn)—NVIDIA Omniverse SimReady。用戶可以使用 NVIDIA Omniverse SimReady 創(chuàng)建逼真的 3D 藝術(shù)資產(chǎn)，基于其令人驚嘆的全保真渲染技術(shù)，可實現(xiàn)逼真、精確的現(xiàn)實世界模擬。

NVIDIA Omniverse SimReady 不僅僅是面向 3D 對象的資產(chǎn)，即具有精確的物理屬性和物理行為，以及基于通用場景描述（USD）構(gòu)建的互聯(lián)數(shù)據(jù)流。同時，此類資產(chǎn)還包括帶有附加元數(shù)據(jù)的內(nèi)容，這些元數(shù)據(jù)功能強大，可插入至任何模擬和仿真環(huán)境中，呈現(xiàn)與現(xiàn)實世界并無二致的性能表現(xiàn)。最重要的一點是，團隊可利用 SimReady 使其內(nèi)容庫保持一致性。

資產(chǎn)模擬要求

為運用模擬和仿真技術(shù)，3D 藝術(shù)資產(chǎn)需要擁有特定的元數(shù)據(jù)，以幫助模擬器了解模擬和仿真對象應(yīng)具備的性能。此類元數(shù)據(jù)包括：

語義標簽

合成數(shù)據(jù)生成

非視覺傳感器的支持

物理學和基于物理學的行為

Omniverse 中的 USD SimReady 叉車模擬

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語義標簽

語義標簽用于定義模擬和模擬環(huán)境呈現(xiàn)的對象，其最基本的形式為：模擬器內(nèi)各元素之間不同的分類、結(jié)構(gòu)和本體。

更確切地說，語義標簽?zāi)芤钥深A(yù)測的一致方式識別 3D 模型的各種組件，以幫助用戶訓練模擬算法。這些標簽可為計算機提供真實信息，以幫助其理解模擬和仿真環(huán)境，并針對動態(tài)事件進行訓練以便獲得與現(xiàn)實一致的預(yù)測結(jié)果。

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合成數(shù)據(jù)生成

合成數(shù)據(jù)生成用于創(chuàng)建各種場景并實現(xiàn)場景隨機化，以便圍繞計算機視覺等特定目標來訓練仿真模型。照明、材質(zhì)變化、姿態(tài)、遮擋等多方面的合成數(shù)據(jù)都有助于實現(xiàn)隨機化。

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傳感器支持

傳感器支持可用于幫助模擬器了解各類設(shè)備中的計算機如何看待現(xiàn)實世界。各類傳感器如激光雷達和雷達等非視覺傳感器、置于機器人外圍的接觸式傳感器等，均可集成至相應(yīng)設(shè)備中，用以分析和理解其所處的環(huán)境。

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物理學和基于物理學的行為

物理學和基于物理學的行為可幫助模擬器，根據(jù)質(zhì)量、重心和材質(zhì)的摩擦力等屬性，了解模擬和仿真對象的實際性能。此外，物理學和基于物理學的行為，還可以用來模擬碰撞等場景，開發(fā)人員可由此確保模擬和仿真對象的行為和互動方式符合物理學原理。

SimReady 托盤裝載機、手推車和其他倉庫設(shè)備

推動 SimReady 標準進一步發(fā)展

核心的仿真元數(shù)據(jù)是默認包含于 SimReady 資產(chǎn)之中，用戶可在導入藝術(shù)素材后輕松訪問這些元數(shù)據(jù)。語義標簽是基礎(chǔ)，如若沒有這些標簽，就很難或幾乎不可能知道如何分割數(shù)據(jù)集，而具有碰撞網(wǎng)格的物理學是各個藝術(shù)資產(chǎn)的核心組成部分。此外，模擬系統(tǒng)還能通過自動分配的物理材質(zhì)，了解正在與之進行交互的材質(zhì)的性質(zhì)。

SimReady 模型并不是內(nèi)容單一的“文件”，而是利用了 USD 的模塊化特性及其靈活性所組成的、包含了資產(chǎn)不同方面的系列文件。USD 的模塊化特性可確保所構(gòu)建的內(nèi)容能在未來實現(xiàn)無損更新，變得更為穩(wěn)健。

隨著 SimReady 基于 3D 工作流標準不斷發(fā)展，這些 3D 藝術(shù)資產(chǎn)將用于加速全球各行各業(yè)數(shù)字孿生與虛擬世界的發(fā)展，包括用于了解最佳的工廠裝配線設(shè)計、追蹤庫存和流程進展、訓練自主機器與現(xiàn)實世界進行互動等。SimReady 將能夠簡化各行業(yè)模擬和仿真的流程，提高行業(yè)效率。

開始使用 SimReady

SimReady 資產(chǎn)用途廣泛，可用于自動駕駛、機器人以及倉庫、數(shù)據(jù)中心和零售店的數(shù)字孿生等。這些模擬和仿真均可在 NVIDIA Omniverse 中實現(xiàn)，您可以使用 NVIDIA Omniverse 平臺模擬大型場景，為行業(yè)工作流帶來新的可能性。

審核編輯 ：李倩