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Omniverse与Studio重磅更新，虚拟与现实魔幻融合
2021年秋季GTC大会可谓是干货满满，NVIDIA联合创始人及CEO黄仁勋的演讲也堪称激情四溢。在本次秋季GTC大会上，NVIDIA主要强调了最核心的NVIDIA Omniverse的新发展动态，并就NVIDIA Studio的一些变化进行了讲解。对工业生产、生活以及消费级3D设计创作来说，这次的GTC大会都有着不寻常的意义。为了更好地理解GTC大会上的内容，NVIDIA又在GTC 2021结束后专门开了一场“中文版”的沟通会，以补充说明的形式让所有参会的媒体对Omniverse及Studio有了更深入的了解。
NVIDIA提到一个很有意思的概念，那就是创新新纪元，其实也就是和大家平时谈论到的“元宇宙”差不多一个概念。在之前，互联网是一个通讯工具或沟通平台，基于文字、音乐、图片进行沟通、联络、交友、社交等。但如今在高速网络和A人工智能的辅助下，以后的虚拟世界完全可能演变为现实世界的投影体，这就是所谓“元宇宙”的粗略概念。NVIDIA Omniverse的提出，正是想要创造一个全新且真正的虚拟世界。这个由科学家、创意工作者，还有很多大型商业公司来建造的并且遵循真实世界中物理定律的虚拟世界还增加了很多内容和创新。
作为GPU的发明者，NVIDIA在全球视觉计算领域内的权威与领袖地位自然毋庸置疑，而NVIDIA将领先的图形计算、物理模拟和人工智能全部融合在一起，打造出了Omniverse平台，可算是整个工作体系中的巅峰之作。NVIDIA更是通过把AI人工智能计算引入到Omniverse操作中，使其成为Omniverse的组成部分，最后通过Omniverse将虚拟以及现实两个不同世界的进行无缝连接，对NVIDIA来说，这就是创造出Omniverse的愿景初衷和“野心”。
在2021秋季GTC大会上，NVIDIA主要公布了重量级的Omniverse Enterprise企业级版本的完善与发布以及Omniverse的几大核心特色技术更新。
重磅：NVIDIA Omniverse Enterprise正式登场
NVIDIA Omniverse Enterprise主要面向大型的企业级公户，借助这一版本，各大企业可以采用分散式的方式，在不同的时空中进行跨时区与地域的在线分工合作。NVIDIA表示，目前已经有许多合作伙伴推出了符合Omniverse Enterprise认证的工作站、超级计算机、服务器以及笔记本电脑等产品。这些产品可以直接接入到NVIDIA Omniverse Enterprise平台，直接使用这一平台帮助各式各样的大中小规模的公司转变3D制作创意工作流程。而且Omniverse Enterprise是一个端到端的协作、仿真模拟的平台，从软件到硬件都已经获得了NVIDIA的优化。
NVIDIA从今年9月份起就已经陆续完成对合作伙伴的认证，只要购买拥有认证贴纸的产品或者参与这个项目的合作伙伴系统，就可以确保安全无忧地运行Omniverse Enterprise平台。NVIDIA在大会上还展示了基于Omniverse Enterprise应用的两个例子，分别是爱立信的城市5G网络部署建设以及与洛克希德·马丁联合打造的美国西部山火预防与解决方案。在这两个例子中，借助RTX GPU的强大计算性能和Omniverse Enterprise平台的AI特性，爱立信和洛克希德·马丁就能在虚拟的世界中模拟出真实的数字分身，并借助虚拟世界来预测和模拟5G网络信号分布以及山火一旦发生之后的走势，这样就完全可以大大提高部署的效率，降低成本，提升经济性，而且在应对山火时基于AI和人工智能深度神经网络的虚拟模型训练可以判断预警火灾发生的位置、蔓延的速度和方向，还可以预警并给出火山轨迹图的情况。
NVIDIA提出了数字分身(Digital Twins，也可称为数字孪生)这一概念，并表示Omniverse的数字孪生将会是解决当下全球工业、商业应用面临的各种挑战的有效途径。
NVIDIA着重讲解的两个例子：
爱立信的5G城市网络部署建设及美国西部山火预防系统。
在Omniverse Enterprise的平台框架下还有几个比较有意思的组件工具。首先是基于Omniverse Enterprise为数字分身(Digital Twins，也可称为数字孪生)开发的物理人工智能的开发框架——NVIDIA Modulus。NVIDIA Modulus可以通过使用物理加速的机器学习和一些训练数据，去进行深度神经网络模型训练，同时把自然界的一些物理规律分装到数字孪生中去，让其中虚拟出来的替代模型，能够拥有跟自然界的真实物理定律相媲美的真实性。它可以用来做数字孪生，也可以用来优化工作流程，可以加速设计引发测试的环节降低生产成本。NVIDIA Modulus平台已经在Omniverse Enterprise可用，现支持多节点多范围的训练，能支持千倍甚至达到十万倍数字的提升，专为数字分身训练和深度神经网络来做优化。
接下来看一个很有意思的东西，Omniverse Replicator。Omniverse Replicator中的Isaac Slim可用于自动驾驶车辆和机器人训练的平台，而组件Drive Slim则主要用于无人驾驶、大型自主移动车辆等的训练，如自动叉车等。在NVIDIA Modulus里面做成模组以后，再用复制器进行复制，就可以变成一个强大的合成数据的生成引擎，为深度神经网络训练提供合成数据。在拥有NVIDIA Modulus做的数据库的前提下，数据用Omniverse Replicator复制器去复制出来，就可以合成一个大规模应用场景，应用复制器可以让开发者搭建自己的AI模型，来填补真实世界中间事物的空缺，完成超前的训练和部署，得出人类无法获知的实践结论。
如果你曾看过2021秋季GTC大会，我相信你一定会对一个东西印象特别深刻，那就是老黄的数字分身。其实，它就是基于Omniverse Avatar开发的。Omniverse Avatar是一个供开发人员在视频会议、协作平台、客服平台等跟真人和真实世界有互动性和关联性的应用中，帮助构建数字分身和机器人的应用程序。它能够构建个性鲜明的角色化的数字孪生化身，并能跟用户进行实时互动。在会上，NVIDIA一共演示了三个不同代号的数字分身：Project Tokkio用于点汉堡的自动售货机，不仅可以对话，还可以根据你的喜好做一些推荐；Project Maxine是基于NVIDIA Maxine的SDK去生成视频会议、远程协作、远程呈现数字人偶、数字化身的对话；而Project Avatar是一个能够让虚拟分身被看得更清楚，更有亲和力的基于人工智能的对话，能理解你的意思，能充分获取你的情绪，并且跟你做一个富有人情味的表述，比如在GTC大会上老黄的分身说话的语音、语速、语调、感情，投射到他的脸上的过程。
在本次秋季GTC上，Omniverse几大全新特性也随之发布。Showroom可以查看Omniverse具体的作用，相当于一个展示平台(需要RTX GPU支持)；Farm可以让系统层针对多GPU进行多节点渲染和模拟，相当于多节点的渲染和模拟的功能；AR是用图形串流的方式，把增强型现实串流到设备；而 VR更加先进，支持全帧率的实时光线追踪，可以做到实时虚拟现实，但是现在还在开发中。
设计创作永不停息，Studio再创新高
除了Omniverse这个重要的核心之外，NVIDIA在这次的补充沟通会上也对Studio内容分出了一半的时间进行了细致的讲解。其中设计到Studio的特性、本次更新点以及NVIDIA对Studio应用前景的一些展望，不妨随我们一起来看看。
除了游戏平台之外，Studio正在逐渐成为对NVIDIA来说堪与游戏并肩的另一重要平台。除了数以亿计PC爱好者以外，还有4500万专业人士和自由职业者，他们其实是以创作内容为生的。从商业机会来看，NVIDIA Studio用户是非常大的、不可忽视的群体。很多年前，NVIDIA正确识别了游戏玩家群体，并和合作伙伴紧密合作，所以如今电脑硬件领域内有了PC游戏这个细分领域。而对NVIDIA来说，把NVIDIA Studio用户细分出来，也是一个全新的商业机会。
作为NVIDIA Studio的核心构成内容，RTX GPU、Studio驱动以及Studio一直都是构建Studio平台的三驾马车。其中支持实时光线追踪和DLSS等技术的RTX GPU是Studio的硬件基础，Studio驱动则是实现强劲设计创作性能的助推器，能有效保证整个设计创作过程的稳定性。NVIDIA在本次会议上还特别强调了基于Omniverse的Studio的SDK功能，这个SDK是一个综合开发组件。基于Omniverse的许多组件，如Replicator、Maxine、Avatar等，Studio SDK可以随时调用，无论是物理模拟、仿真、加速或是光线追踪等，还是基于Maxine的人工智能视频会议加速、调用Riva做嘴形的匹配等，都可以融合到我们NVIDIA Studio的SDK中。NVIDIA还表示，后续会跟合作伙伴一起加速应用程序，并且优化ISV的应用程序在Omniverse、NVIDIA GPU上的性能。因此，我们也可以看出NVIDIA Studio仍然在不断向前发展，更新更强更好用就是它没有终点的目标。
随着技术的进步与发展，NVIDIA Studio及其相关应用也在不断更新。比如NVIDIA Broadcast就把Riva加进SDK，拥有了对于自然语言处理能力NLAP，它能识别背景里的尖叫声不是自然语言，不是语音段落的一部分，不是一个真实的需要呈现出来的声音，利用AI的方式把背景里的杂音，比如小孩跑闹、尖叫的声音给滤掉。而针对Photoshop和视频处理软件Davinci Resolve的应用，超级分辨率与AI滤镜更是让用户彻底体会到Studio在创作上强大之处。文字讲解远不如视频来得直观，通过下面这两个视频，相信大家能够清晰地了解到AI在Studio中的应用已经非常深远了。
Photoshop滤镜
Davinci Resolve视频
DLSS在Studio的3D设计创作中也有着非常重要的作用，它能够大幅度提升渲染帧率并大量节约渲染输出时间，同时对CG画质也能起到增强作用，可以说是3D设计创作的“黑科技武器”。
最后我们来看一个基于NVIDIA Studio衍生的超级有意思的东西——NVIDIA Canvas，通过Canvas，即使小学生也能创作出堪比照片级的优秀图片来。Canvas其实是一个基于AI的绘画辅助系统，NVIDIA在其中内建了数量庞大的场景模型，包括雪山、草原、云层、天空、河流、雨雪等，用户只需要选择想要的场景模型，以简笔涂抹的方式画出想要布置的位置，AI就可以根据绘画内容涂层生成实时画面场景，这可以看作是超级AI版的Photoshop。相信下面这个视频足以解决你对Canvas的一切疑问，更相信你在看过之后一定会有尝试一下的冲动(NV官网已有测试版下载)。
NVIDIA Canvas介绍视频
一句话总结一下2021秋季GTC大会吧，那就是“干货满满”。以AI人工智能和网络为基石，NVIDIA在企业级生产制造、工业设计以及消费级3D设计创作的道路上越走越宽。让虚拟世界越来越贴近现实世界，用虚拟世界来辅助建设现实世界，科技进步的力量让我们叹为观止。当前NVIDIA RTX GPU已经覆盖了从专业级到消费级的高中低各个层面，从企业应用到设计创作，已经有超过70款被NVIDIA Studio SDK加速的垂直创意应用程序，能够为有最严苛要求的个人或企业管理更庞大的数字资产，而且能利用Omniverse平台和USD通用场景描述进行各式各样ISV应用程序之间的数字资产的统一调度，实现免导入导出、在线实时分布式的协作平台，使用Blender、UE等的6K、8K的在线创作者能够使用RTX GPU、Studio驱动、Omniverse Enterprise平台进行综合创作应用流的加速，能够满足从业余爱好者到庞大的企业级用户综合应用流程。可以说，NVIDIA的布局是庞大而且着眼在未来，当然我们也完全有理由相信，以RTX GPU为基石的未来应用之路，未来还会更宽、更广！
