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心得分享

NIVIDIA Omniverse : 虛擬協作和即時擬真模擬打造開放平台



企管三丁 范恬薰

這次講述Omniverse的介紹和用途,首先講到了遠距協作,Omniverse能夠讓不同地區的人共同且即時的在同一份文件上編輯,並且支援多方實作的平台。遠距協作對企業來說有非常大的好處,除了同事間能夠更快速方便的使用之外,也能同時操作這些文件或專案,就不會有檔案輸出不完全,或者在傳送的途中有疏漏的問題。協作也不僅僅侷限於同一地區或企業,在任何地區或企業間也能同時使用,和其他不同設計軟體的人一起及時修改物件模組,達到真正的協作。

除了以上的用途之外,在設計方面,Omniverse也開發了許多厲害的人工智能軟體,其中有能夠分析講話的嘴型和語言,即時的顯現出來的軟體。演講者有讓我們看開發人員錄的搞笑影片,很真實也很有趣。讓我覺得最厲害的是它能夠切換不同的語言,同時也可以讓嘴型和語言有變化,並且是「及時」的,讓講者可以隨心所欲的表現自己的動作。

在實際運用方面,汽車業能夠使用協作來模擬場景,不同地區的工作人員在設計上面也能夠共同分享,使每個零件都能夠更發揮效用。也能讓系統去選擇該怎麼佈署系統,進行模擬訓練,達成最佳化。

在新5G時代,網路的營運商必須佈署越來越多基地台,讓顧客在許多地方都能有快速的5G網路,好讓自己的品牌脫穎而出並吸引更多消費者。但不用說單一個縣市,要在全台佈署並且測試效能範圍,對電信商來說是非常費時、費力、花成本的一件事,也需要有人親自去一一測試每個地方的訊號。但Omniverse在這方面能夠快速地分析基地台的佈局,也能夠知道你網路部屬的範圍和性能。

類對於物流業者來說,每天要處理成千上萬個包裹非常需要依賴人工來分和包裝,但現在有了機器人和Omniverse系統,物流倉庫可以被有系統的分類出來,也能夠優化倉儲管理。不僅僅是倉儲,配送方面也透過Omniverse來優化運營,提高效率,減少停機時間並降低能源消耗。

對我來說每個時代都有它的進步和發展,如果今天沒有這場演講,我可能還不會知道現今的最新科技已經進步到哪種程度,但在進步的同時,讓所有人都知曉這些新時代的便利是很重要的。不僅僅該侷限於企業在使用這些新科技,如果這些科技能夠更生活化,或者讓一般人也能輕易的接觸到和了解,才是真正時代進步的價值。


企管三丁  王暐凱

元宇宙在近幾年引爆熱潮,隨著概念持續發展,元宇宙應用也從最一開始的個人社交生活進入到商業、工業領域。元宇宙的根本目標是將網際網路從原本2D影像擴展至3D連結虛擬世界,而能夠導入各種物理參數、模擬3D現實場景的數位雙生自然成為實現元宇宙的關鍵技術。而Omniverse是NVIDIA基於通用場景描述框架打造的開放平台,其模組化且靈活的設計,能協助企業整合不同部門的3D協作及模擬軟體數據,擺脫資訊孤島的困境。Omniverse提供一個可以同步協作的平台-數位雙生工廠。

除此之外,數位雙生還具備高擬真場景呈現,讓所有效應都必須符合物理描述定義才能帶來價值。而NVIDIA Omniverse上提供的 USD、物理仿真引擎 PhysX和材質定義語言支援皆能有效協助達成這項目標。還有AI深度學習系統,可以根據臉部表情進行真實還原,且支援多個GPU。

我認為有了Omniverse,就可以讓不同組織、企業可以因應需求去建立 3D 協作平台,把不同資料匯入同一個場景中,就像過去發展AI應用時一樣,每個人心中的數位雙生都不盡相同。而Omniverse開放的特性及整合不同數據打造擬真環境的能力,將能協助客戶查看最初接觸數位雙生所設想的應用情境,同時回饋更多數據來提供改善評估。


企管三丁  陳彥旭

過往我們對Nividia的印象不外乎就是它們是顯示卡的製造與研發大廠,有在組電腦的電競玩家想必對他們家的產品絕對不陌生,從比較早期的顯示卡到如今具備光線追蹤技術的RTX系列顯卡,包含20系列、30系列、到現在已經發布的40系高階頂級顯卡與尚未發表的4050至4070等系列的顯示卡,透過這些顯示卡,搭配依據各個廠商之專業,處理器、記憶體、主機板等等,組出電競玩家們心目中理想中的電腦。但是,前面提到的光線追蹤技術,卻是元宇宙的關鍵之一。

元宇宙是互動的、沉浸體驗的,可以協同合作的共享虛擬立體世界。就像是實體宇宙集合了在空間上相連的世界一樣,你也可以把元宇宙視為是一堆世界。元宇宙之發展,早在全球新冠肺炎疫情期間,那時的我們被迫關在家裡,許多學生與上班族迫於無奈,我們只能在家學習上課上班,視訊會議工具把散居四處的同學、同事串連起來,暗示著未來科技的發展方向。而如今,元宇宙是已經可以實際拿來應用、真實存在的技術。號稱永遠即時在線的 Omniverse。

黃仁勳之前接受專訪表示:「Omniverse就是一個數位孿生的模擬技術,可以用在工廠、物流管理、機器人等任何你想得到的領域,都可以使用這個數位孿生技術來做優化。」甚至,在這樣一個完全虛擬建構、高度數據化的空間內,可以透過演算法分析,預測出未來這間工廠、這個供應管理鏈中可能會發生的潛在狀況。大型的工廠或是企業,可能同時擁有多個元宇宙空間,以應付不同的管理與營運需求。黃仁勳以NVIDIA自駕車開發為例,可能會同時有地圖開發、自駕模擬、數據分析或是車隊管理等不同元宇宙。更酷的是,這些數據可以互相串接。


企管三丁  倪佳芊

現在的科技不斷地在進步,科幻電影情節當中常常出現的高科技產品已經逐漸地在現實一一實踐。近幾年,因爲疫情的爆發造成的種種問題和挑戰,人們的生活開始傾向網絡科技化,促使了大家對於科技應用有了更多地經驗和要求。在這段期間,因爲疫情的管控,人們對於在任何時間地點也能進行溝通和交流的要求越來越多。尤其是利用科技在足不出戶的狀況下,也能和遠在其他地方的對方達到猶如面對面的交流。除此之外,很多不同的產業都需要3D場景的支持。

Nvidia, Omniverse是一個由多人携手合作創造出來的元宇宙。當大型的工作團隊搭配各種多樣的工具和軟體加上複雜的工作流,我們容易受到一些設備上的限制和挑戰。以往我們只有在同一空間才能更好地進行資料的即時交換和互通。當時間和地點受限的時候,在檔案即時交換和共同同步運作檔案的要求就會受到限制。目前能過做到多台機器同步運作的科技有Google系列的Docs, Slides, Exel, 各類游戲或像是Netflix的同步觀看。當在同一個應用進行運作的時候,資料檔案的交換相對較容易。但一些較複雜的應用或者不同的應用無法相通也很難進行轉換。

Omniverse擁有的數位分身技術(Digital twins)在未來生產研發、信號傳播、自動駕駛、智能虛擬人物等方面能解決以上的問題,且能提供更好地延伸發展和幫助。當我們面臨時間和地點限制的時候,我們可以通過這些技術在虛擬世界完成一些交流、工作對接討論等等。Omniverse除了支持同一軟體同步共用以外,也提供了同軟體或跨軟體使用的中間鏈接和服務。Omniverse KIT工作流的開發能過夠讓大型團隊同時利用多種工具執行複雜工作。另外還有Machinima audio2face 也能過夠讓整個工作團隊獲得即時互動。

Omniverse具有仿真技術(simulation technology)、AI技術和建築相關專業技術 (Specialized architecture) 的發展,因此在3D場景和虛擬世界可以有更深入的發展。對於一些需要3D場景支持的產業能夠提供超逼真的情景和與現實相符的實驗結果。Omniverse將3D場景技術與RTX renderer技術結合,讓效果能夠更真實更仿真。建築設計,工程,施工,執行的過程都可以通過3D進行模擬,且可以多人同時進行,加快整體的速度。另外對於一些動畫,媒體,設計類型的產業也能提供逼真的圖像和映像。Omniverse的simulation technology可以能夠展現很好的光綫和細節效果。而對於產品的研發和使用也可以利用這些技術實施一些使用實驗。

整個系統無論是KIT工作流,仿真技術還是RTX renderer都是依靠USD維護和貫鏈。有了這麽多的專業技術後,Omniverse在不同的領域(設計,建築,電子,汽車,媒體等)都能夠有很好地發展機會。同時也可以提供各個產業不同需求的技術,雙方以及未來的社會都能夠獲利。

我認爲Omniverse擁有的多項技術都會是未來科技所追求的,必然會成爲未來技術成敗的關鍵技術之一。如果有機會和能力,人們可以多嘗試這些已經出現了的技術。在經過各行各業的人士不斷地嘗試和改良後,有助於整個科技資訊產業的發展和創新。在未來,成本和資源耗費龐大的實驗也可以通過這些技術來進行,減少一些風險和消費的同時也能夠獲得實驗的結果。之後或許虛擬世界對於我們的日常生活會變得必不可少,且也可能成爲人們非常依賴的技術之一。希望科技不斷地在進步和成長的同時,我們也必須要懂得善用這些資源。相信科技的發展也會延伸出一些社會議題,我們在科技發展的同時,也要注意科技對於我們個人的身心影響,讓科技成爲幫助我們的工具,而不是傷害我們的武器。


企管三丁 何津瑤

元宇宙是一個大規模且可互相操作的實時3D虛擬世界網絡,可以由無限數量的用戶同步及持續體驗,具有個人存在感,且有數據的連續性,像是身份、歷史、權利、對象、通訊和付款等。你可以想像你真的存在一個虛擬的世界中,並且感覺其他人也跟你在一起,此外你還可以訂製自己的化身並且擁有數位資產。NVIDIA 模擬技術部門副總裁 Rev Lebaredian解釋說,元宇宙將會是一個不被任何應用程式或任何地方給綁住的平台。就像是虛擬環境會一直存在一樣,在裡面移動的物件及身分也會持續存在,數位物件及身分可以在虛擬世界之間移動,甚至以擴增實境的方式進入我們的世界。

透過NVIDIA Omniverse已經將這些想法付諸實行,簡單來說,NVIDIA Omniverse平台把 3D 世界串連成一個共享的虛擬宇宙。愈來愈多產業把 Omniverse 平台用在合力設計及建立「數位孿生」等案子上,以模擬實體環境裡的建築物和工廠。

數位孿生是指透過整合物理回饋資料,並透過人工智慧、機器學習和軟體分析,建立一個數位化類比,而這個類比會根據回饋的資料進行自我學習,即時在數位世界裡呈現實體的真實情況,而這可以應用在各種行業中,可以縮短產品開發週期與成本、降低維護成本與提升服務品質等。

Omniverse Nucleus 依賴 Pixar 在2012年發明的 USD(Universal Scene Description,通用場景描述)交換框架。Pixar 在2016年將 USD 以開放原始碼軟體的方式提供給外界使用,為愈來愈多的產業及應用程式提供了豐富的通用語言,以定義、包裝、組裝和編輯 3D 資料。Lebardian 跟其他人都表示,USD之於新興的元宇宙來說,就像是超文字標示語言(HTML)之於網路一樣,是一種能夠加以使用與改進的通用語言,以支援元宇宙的發展。企業正利用大規模的世界模擬技術來改變產業,並革新科學發現。無論是數位孿生還是用於訓練人工智慧的虛擬世界,瞭解當今全球頂尖科技公司的重要元宇宙應用方式。

透過Omniverse Cloud,所有使用者和團隊都可在沒有任何本地運算能力情況下,夠過雲端輕鬆體驗3D工作流程設計和協作。據了解,Omniverse Cloud主要利用NVIDIA既有雲端遊戲解決方案GeForce Now的全球圖形傳輸網路。此外,Omniverse Cloud的互動式3D資產是基於通用場景描述(Universal Scene Description)開放標準。舉例來說,機器工程專家可透過該產品進行訓練、模擬、測試和部署具有人工智慧(AI)功能的智慧型機器人;自駕車工程師可透過實體感測器產生的數據進行交通場景模擬,以在數位空間內測試各種道路和天氣狀況,進而實現自動駕駛的安全部署。

NVIDIA 擁有高性能的 GPU、高性能計算和 AI 技術,仿真模擬平台 Omniverse,發展元宇宙虛擬工業技術 ,有望成為日後元宇宙發展的「軍火商」。


企管三丁  李宥彤

3D網際網路「元宇宙」為所有人帶來了巨大的機會,從藝術家使用多種3D工具創作內容、開發人員打造運用虛擬世界訓練的人工智慧、或是企業為公業流程建立數位孿生模擬,元宇宙應用程式遍地開花。而我參加的演講內容主要是介紹NVIDIA Omniverse與其功能,它是一款以通用場景描述為基礎的可擴充平台,讓個人和團隊能夠以前所未有的速度打造自訂3D流程並模擬大規模虛擬世界,進而實現此目標。Omniverse無所不在,像是Adobe、Sony、blender等都與Omniverse做結合。

NVIDIA Omniverse的特色是用高速處理複雜的3D工作流程,還利用突破性的新方法為新一代的想法和創新進行視覺化、模擬及撰寫程式碼,將光線追蹤、人工智慧和運算等複雜技術整合至3D流程。NVIDIA Omniverse使用皮克斯的通用場景描述,支援個人和團隊透過更流暢的連結和強大人工智慧增強功能,加強現有3D工作流程。除此之外,它具備模組化且易於擴充的功能,可取代單一開發流程,讓擁有不同技能的開發人員、研究人員和科技藝術家都能快速打造出採用人工智慧並支援RTX和Python的先進工具,使用通用場景描述打造,讓開發人員能夠在3D軟體生態系中達到最高互通性。

對我而言,我一開始對於「元宇宙」這個概念非常陌生,不過聽完演講後,我了解到元宇宙漸漸深入我們的日常生活當中,元宇宙是一個視覺圖像豐富的虛擬空間,在這個空間上人們可以工作、娛樂、購物、社交等。而NVIDIA對於元宇宙的想法,主要是透過NVIDIA Omniverse平台把3D世界串連成一個共享的虛擬宇宙,眾多產業可以在Omniverse平台上模擬實體環境裡的工廠或建築物,進行合力設計或製造。舉例來說,在Omniverse中訓練好機器人的大腦後,機器人專家可以把這些大腦植入NVIDIA晶片,並且連接至真的機器人,讓人類跟機器人進行協作。

例如知名汽車品牌BMW已經開始實現這個想法,它利用NVIDIA Omniverse以一個完全數位化的方式建造一個未來工廠,模擬出和實體工廠一樣的「孿生虛擬工廠」。BMW可以在虛擬工廠訓練、測試機器人,成功以後再讓機器人在真實世界的實體工廠工作,可以大幅提升實體工廠的效率。我認為未來元宇宙仍須克服的挑戰包含硬體、技術、法規等,但最後考驗是否能成功的還是回到使用者的接受度。對於元宇宙,我們可以保持審慎樂觀的態度,持續關注它的發展,並且親身去嘗試,掌握其中的商機,畢竟它有可能真的顛覆人類未來的生活方式。