工業元宇宙Omniverse
A. 什麼是工業元宇宙
工業版元宇宙」的必經之路，是數字孿生平台。Omniverse就是其中一種。目前，泛行業在數字孿生上的應用越來越普及，例如港口行業，通過動態數據實時驅動，在數字孿生全要素場景下，能夠覆蓋從貨物到港、裝卸、轉堆、倉儲及出港的全周期作業模擬；在5G環境感知港口全量工業設備態勢，還能實現人、車、物、法、環的數字孿生全模擬......是數字化轉型不可或缺的一步。
事實上，工業領域也將實現與「元宇宙」的深度融合。通過將CPS（信息物理系統）、數字孿生與5G引發的AR、VR、AI計算機視覺、低時延遠程式控制制等應用按照「元宇宙」的概念有機整合，便構建起了「工業元宇宙」。
元宇宙是由應用和技術構成的復雜虛擬世界。
其六大支撐技術包括交互技術、區塊鏈技術、物聯網技術、人工智慧技術、網路及運算技術和電子游戲技術。
從時空性來看，元宇宙是一個空間維度上虛擬而時間維度上真實的數字世界；從真實性來看，元宇宙中既有現實世界的數字化復制物，也有虛擬世界的創造物；從獨立性來看，元宇宙是一個與外部真實世界既緊密相連，又高度獨立的平行空間；從連接性來看，元宇宙是一個把網路、硬體終端和用戶囊括進來的一個永續的、廣覆蓋的虛擬現實系統。
B. 元宇宙還需做哪些准備
虛擬世界也是一樣的，雖然是用數字構建的世界——元宇宙，我想也是漸進發展的。如果埃及法老在規劃和建設盧克索古城時，紐約曼哈頓地區估計還是一片片水草和荒地。那今年被稱謂元宇宙「元年」，那今年建立的第一座城堡可能再過幾千年，也是數字化的「盧克索」。盧克索古城方尖碑的文字，其實也是當時物理世界中數字表達。那麼我們試著去劃分建設元宇宙的階段。
建造元宇宙的四種准備
第一是元宇宙的基礎設施供應商的相關准備
元宇宙的基礎設施主要包括通訊網路、雲計算和新的開放的網路協議。理想中的元宇宙，能同時容納百萬級、千萬級甚至億級的人，所以它對網路和算力的需求會有指數級的增長。
科技向前，不會停止的。目前5G只是解決了傳統移動通信向開放以服務為基礎的網路結構。所以，元宇宙帶來的新的體驗，也是移動通信下融合網路的方向。
第二是價值體系的建設，這個階段主要涉及記賬系統和NFT交易系統。記賬系統，簡單理解就是元宇宙里記錄價值交換的系統，它通過區塊鏈實現。比如我的數字身份如果在某個元宇宙里買了一瓶水，那個元宇宙的賬本就會記一次賬，用來標記這瓶水的所有權轉移給了我。目前很多區塊鏈公司都在為元宇宙打造記賬系統，國內有阿里的螞蟻鏈，騰訊的至信鏈，國外就更多了，比如大家比較熟悉的以太坊等等。NFT交易系統，國外就有很多，國內還剛起步。回顧人類現實階段記賬系統和交易系統。我們的貨幣，從貝殼，銅錢，銀錠，黃金，紙幣，數字貨幣，到銀行交易系統，會計准則等等。我想在元宇宙記賬和交易也會由局部走向統一。在市場，自由，公平的環境中，價值體系建設在國與國之間，不同體質之間會有不小的挑戰。
第三交互方式的進步和產業發展。元宇宙的硬體設備你肯定也聽過不少，比如VR頭盔、智能眼鏡、電子皮膚、腦機介面等等。交互設備的便利性和體驗方便性也是讓我們思維進行延伸的關鍵。目前各頭部企業都在積極布局。VR在2020開始已經在應用場景中進行良好的使用。AR方面還在不斷的成熟中，如何實現激光雷達的數字化在線建模無論在工業場景，還是在民用場景都在進步發展中。所以由物理環境建成數字場景，和實現數字場景下的與物理場景下的協同，都在不斷的發展中。
第四渲染技術發展，人信息來源感知70%左右眼球，因此渲染技術的發展非常關鍵。渲染技術是多種技術融合，GPU,CPU是基礎，建模的各種軟體工具如3DMAX,MAYA，Autodesk, Omniverse, 等等，當然無論是晶元還是軟體都會在以元宇宙的需求發展不斷演進。
C. 元宇宙是什麼目前國內外有哪些公司涉及元宇宙
「元宇宙」目前被定義為一個沉浸式的、連接的共享虛擬世界，用戶能夠在這個虛擬世界中互動、協作和創造。
在「元宇宙」賽道上，海內外大廠紛紛布局。國內，騰訊CEO馬化騰提出「全真互聯網」概念，並通過投資Epic Games、Roblox等公司布局元宇宙賽道，同時加大對於雲、游戲和短視頻內容領域的投入；位元組跳動此前以近1億元投資「元宇宙」游戲開發商代碼乾坤布局元宇宙；游戲行業新勢力「上海四小龍」中的米哈游、莉莉絲今年也開啟了在元宇宙領域的探索；軟體領域數字創意軟體龍頭萬興科技持續深耕數字創意業務、積極擁抱元宇宙。
今年6月，為搶先布局「元宇宙」打下堅實的技術基礎。萬興科技也正通過強研發策略推進等，不斷面向未來布局。據半年報顯示，萬興科技大力建設AI數字創意研發中心，進一步優化底層演算法，部署數據伺服器和AI訓練伺服器/CI集成機群，完成新一代視頻技術引擎WES 3.0版本的開發，夯實視頻技術底座，並大幅提升編輯性能，實現視頻導出速度提升超過120%，渲染性能提升160%。
D. 世界前三大經濟體在布局「元宇宙」方面各自具有哪些優勢
1.動漫IP資源豐富
2020年3月，任天堂發布《動物之森》系列第7部作品，與之前的《動物之森》系列相同，每個用戶占據一座荒島，可以訪問其他用戶的島嶼；可以設計自己的衣服、招牌等道具。
2.應用場景不斷延伸
2021年8月5日，Avex Business Development跟Digital Motion成立 Vitual Avex，計劃促進現有動漫或游戲角色，舉辦虛擬藝術家活動，以及將真實藝術家演唱會等活動虛擬化。此外，從娛樂等應用場景向外延伸，日本目前已經將相應的技術應用在演出及會議等領域。
結語
底層技術的迭代將引發互聯網的變革，未來全球將逐步從移動互聯網時代邁入元宇宙。因此，在元宇宙的大背景下，世界各國必將依託自身稟賦和優勢進行全面布局以在國際競爭中佔得先機。
E. 發布會「公然造假」，英偉達騙過了全世界！看黃仁勛的傳奇人生
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GPU巨頭英偉達在8月11日召開的計算機圖形學頂級會議Siggraph 2021上發布紀錄片，自曝「驚天大秘」，原來3個月來，公司創始人CEO黃仁勛所做的每一場網上直播的產品發布會都不是他本人參與的。
可是網友明明看到了「黃教主」本人站在他家的廚房裡開發布會，英偉達的工程師解釋道，就連他家的廚房也是假的！
這到底是怎麼回事？原來AI騙過了觀眾的眼睛，網路上人們看到的黃仁勛，是「黃教主」的數字孿生版本。他身穿的皮夾克，他所在的廚房，也是計算機科學家們通過3D模擬技術模擬出來的。不知道該怪網友的眼力沒有看仔細，還是怪AI技術太逼真？
想要以假亂真，就必須做到細節豐富。英偉達的紀錄片還原了「數字黃仁勛」製作的全過程，其中需要「黃教主本尊」的環節主要在前端，他本人必須要到擁有360度攝像頭環繞的攝影棚里拍上幾千張各種角度的照片，並通過一套3D掃描，把他整個人，甚至是臉上的每條皺紋都採集成數據，衣服也需要單獨拍攝掃描建模。此後包括動作和面部表情渲染等一切流程，就只需要交給計算機和專業的動作捕捉演員完成。
英偉達如此強的「造假」能力，讓網友直呼意想不到，稱贊「黃教主」技術「又高又硬」，而這背後強大的虛擬協作平台Omniverse功不可沒。憑借英偉達的RTX光線追蹤技術與虛擬協作平台的結合，藝術創作者可以打破真實與虛擬之間的邊界。
這就是被稱為「元宇宙」的相互連接的沉浸式共享虛擬世界。在AR、VR和3D技術支持下，虛擬和現實之間的界限正在逐漸模糊，真假難辨。
在「元宇宙」世界裡，藝術家可以創造獨一無二的數字場景、建築師可以創造美輪美奐的建築、工程師可以設計出新的家居產品。這些創作在數字世界中得到完善後可以被帶入物理世界。比如通過英偉達的數字孿生技術，將機器人AI放到虛擬環境中訓練完成後，便可直接部署到真實環境中。
英偉達正在「將數百萬新用戶帶入元宇宙世界」。Omniverse開發平台副總裁Richard Kerris表示：「我們的虛擬協作平台通過實現元宇宙這一願景來連接各個世界，從而推動技術的革命性發展，從個人到大型企業，每個人都能建立一個外觀、感知和行為都與真實世界無異的神奇虛擬世界。」
基於美國動畫製作公司皮克斯的開源平台（通用場景描述，USD），Omniverse協作和模擬平台能讓大型團隊能夠在一個共享的3D場景中同時使用多種軟體應用工作。USD現在已經成為英偉達、皮克斯和蘋果共同推廣的行業開源標准基礎，這些企業給平台帶來了更先進的物理功能，並支持數十億計算機設備的3D工作流程，為藝術家和創作者提供支持。
咨詢公司Jon Peddie Research創始人Jon Peddie表示：「許多公司一直在談論元宇宙這個話題，但只有少數企業能夠真正從技術上實現。英偉達的Omniverse平台首次在一個共同的虛擬空間中實現了真正的協作式創新，這可能會改變幾乎所有行業。」
到底怎麼造假的？
數字人想要以假亂真，一定要做到細節豐富。
因為人腦專門有一套系統用於識別同類，有一點不對勁之處都會在幾毫秒之內引起警覺。
所以要造假的老黃，得到攝影棚里拍上幾千張各種角度的照片，通過一套3D掃描，把他臉上的每道褶子都採集成數據。
為了讓效果更逼真，他那件拉風的 皮衣 還得單獨拍。
用得到的數據對老黃做3D建模，為了方便後期編輯，先要把他的頭發薅光！
具體到手指的細節，也需要非常仔細地調整：
建模完成好，下一步是讓老黃動起來。
不過這里就不需要費時費力地進行手工操作了， AI已經能夠勝任 。
就像這樣，用上最新的 Audio2Face 模型，AI可以隨著語音播放自動調整模型的面部動作表情。
動作是沒問題了，但是皮膚材質看起來還是不夠好，和發布會上的效果沒法比。
這就需要另一個AI，用一張老黃的照片就能匹配上動作合成到動畫里去。
身體動作就不用老黃自己採集了，而是找來專業的 動作捕捉 演員，畢竟CEO肯定時間有限。
這樣所有的前期准備工作就完成了，接下來是渲染。
看看這個自研的Omniverse RTX渲染器：
就真的是字面意義上的 實時光線追蹤 ，移動視角，調整光線都立刻完成更新。
這背後具體用了多少塊顯卡英偉達倒是沒具體說，總之是多GPU+雲計算才能搞定。
這場虛擬發布會，總共有 34 個3D美術師和 15 個軟體研究人員參與。
他們一共做了 21個版本的數字老黃 ，從中選出最像的那個，做出了這場精彩的發布會。
還真是把全世界都騙過了。
元宇宙已來！
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F. 為什麼工業元宇宙是未來工業的重要推動力量
工業元宇宙不是XR技術在工業領域的簡單應用，而是具有更為豐富的內涵和外延。它以元宇宙為基礎、平台為中樞、數據為要素、安全為保障，既是工業數字化、網路化、智能化轉型的基礎設施。工業元宇宙將會充分利用現實物理模型、感測器更新、運行歷史等數據，結合XR技術模擬數字員工、多物理量、多維度、多概率的現實工業模擬過程，在虛擬空間中完成映射，可以是一個或多個重要的、彼此依賴的現實裝備系統數字映射的全新應用模式，進而優化工業製造環節中的物理設備、人與流程。它將是一種新業態、新產業，重塑包括供應鏈和產業鏈在內的整個工業形態。工業元宇宙不是孤立的數字虛擬工業系統，而是促進實體工業與數字經濟，實現降本增效、綠色低碳的可持續發展。
G. 打通圖形、計算、AI NVIDIA Omniverse賦予企業更多可能性
隨著數字化時代因為大流行的關系在世界范圍內受到了前所未有的迫切需求，如何能快速高效的解決遠程協同，打通應用間的通用實時互操作性，為遠程協同客戶機和應用提供平台樞紐，從而進一步提升企業的數字化效率，成為了現今用戶的痛點需求。
NVIDIA早在2019年推出的Omniverse，在發布之初它更像是這款功能強大的多GPU實時模擬和協作平台。在經過兩年的時間發酵之枝者後，2021年被稱為Omniverse元年，借這個機會，NVIDIA以「先鋒集結，引爆METAVERSE對話Omniverse 先鋒人物」為主題 ，在線上邀請了7位嘉賓從視效、藝術創作者、架構師等角度直播分享Omniverse及元宇宙相關問題進行了分享和解答。
藝術創業從過去的個人創作發展到現在大型3D製作，從個人的工作逐漸發展成了跨行業，跨領域，跨地區的大型團隊工作模式，這其中對於製作流程，協同，建模，渲染等工作，都在進行著不斷的迭代。如早期大量不同3D工具產生了大量不同格式的模型，但這些數字資產卻在當時面臨著數字孤島的困境難以與其他人進行分享，直到最後Pixar USD解決這了這一問題。
用XGRIDS總經理、CloudMinds首席架構師趙開勇的話來講，「Omniverse把從CUDA開始的高性能計算平民化，再通過集成式的DeepLearning集成顯卡把AI平民化了。Omniverse出來以後，為3D設計創作或者3D藝術效果等以前電影大片裡面才能看到的效果，帶來了更多平民化。元宇宙不只是有社交屬性、 游戲 屬性，更多的是在虛擬場景裡面把真實世界模擬、在虛擬世界裡進行模擬或者進行演練。」
根據NVIDIA的定義，Omniverse是致力於跨不同應用和3D生態系統供應商實現通用互操作性。它提供高效的實時場景更新，並基於開放標准和協議設計而成。Omniverse平台充當樞紐的角色猛悔薯，使新功能作為微服務微服務開放給所有連接的客戶端和應用。
NVIDIA中國區傳媒 娛樂 行業經理何展：Omniverse平台實際上是元宇宙平台的開始，Omniverse可以支持在未來世界裡生成元宇宙數字虛擬世界。我們的核心底座有三個技術，也是NVIDIA過去20多年技術的集大成平台，有三塊：AI、計算HPC、圖形圖像。
Omniverse 包含5個重要組件，分別是Omniverse Connect、Nucleus、Kit、Simulation和RTX。這些組件連同所連接的第三方數字內容創作(DCC)工具，以及所連接的其他Omniverse微服務，共同組成整個Omniverse生態系統。
3D藝術家光叔：Omniverse協同合作的能力還是挺值得期待的，也就是說，它變成前橘一個真正的「數字工地」。你搬一塊磚，我搬一塊磚，最後把房子蓋起來，在場的每個工人都能夠看到這個房子怎麼蓋起來，Omniverse平台相當於這個意思，大家都在這里蓋房子，而且都能看到彼此蓋的是哪個部分、拼起來是什麼樣子，大家心裡都有數。不但是總設計師有數，每個人心裡都有數，你蓋了什麼、沒蓋什麼，這個都很清楚，我覺得這是未來協作的一個非常重要的點。
在使用過程中，Omniverse並非單個實體，其豐富組件能夠賦予平台極高的靈活性與協作性，多種功能結構將Omniverse打造成應用、連接器、服務、擴展程序和渲染器的結合體。
Autodesk技術銷售專家、前中央電視台三維特效製作部門負責人沈映認為Omniverse平台提供了更多的可能性，Omniverse的開放性給大家提供了更多的可能性，吸引各行各業的人、越來越多的人去 探索 、發掘、去在各個行業落地、產生各個行業的應用。所有的數字化、數據，綜合起來是不是就是物理世界的一個數字版，未來可能是以數字的方式、玩 游戲 的方式進入到科學嚴謹的數字孿生世界。是不是就感覺進了一個平行空間里？甚至有可能會互相發生作用，你可能用這種方式去影響你的真實世界，你的虛擬世界會影響到你的現實世界。所以元宇宙突然「蹦」出來，原來的科幻概念好像突然模模糊糊看到影了，我覺得這得益於計算機圖形技術的發展，NVIDIA是這個發展的代表。
實際上Omniverse除了是NVIDIA提供的一個平台，一種生態之外，其中給行業，為創作者，為公司的數字資產也將帶來與以往不同，甚至可以說是前所未有的改變。中央廣播電視總台IMR系統技術負責人王子建認為Omniverse其中可以看到NVIDIA蘊含其中的三種意涵：
首先是尊重。尊重藝術家，像高老師、光叔這種。藝術家現在在創造價值。只有保護、尊重，藝術家們才能不斷的進行迭代、升級東西。USD第一版、第二版、第三版、第四版，會做出更多更好的作品。
最後是協同，高度的協同化。Omniverse並不是一個簡單的產品、它是一套構架，這個構架會幫助我們轉型，為我們提供更多的思路和思考。還有Omniverse是開放的而非封閉的，USD、MDL等等這些是開放的、對大家友好的，而並不是我自己有什麼好的我自己藏起來你們都別使，是要為大家開放的。
在解決了高效的問題之後，如何吸引更多的人才同樣也是Omniverse帶來的先進工作模式除了將更多人才吸引到這個行業之外，通過平民化還將這一行業的規模和人才邊際進一步擴大。
Autodesk技術銷售專家、前中央電視台三維特效製作部門負責人沈映認為Omniverse平台提供了更多的可能性，Omniverse的開放性給大家提供了更多的可能性，吸引各行各業的人、越來越多的人去 探索 、發掘、去在各個行業落地、產生各個行業的應用。所有的數字化、數據，綜合起來是不是就是物理世界的一個數字版，未來可能是以數字的方式、玩 游戲 的方式進入到科學嚴謹的數字孿生世界。是不是就感覺進了一個平行空間里？甚至有可能會互相發生作用，你可能用這種方式去影響你的真實世界，你的虛擬世界會影響到你的現實世界。所以元宇宙突然「蹦」出來，原來的科幻概念好像突然模模糊糊看到影了，我覺得這得益於計算機圖形技術的發展，NVIDIA是這個發展的代表。
XGRIDS總經理、CloudMinds首席架構師趙開勇則進一步介紹到：「Omniverses可以把物理世界的東西模擬到虛擬世界，我們就可以在裡面進行很多嘗試。這不僅包括拍電影、物理的模擬，在達到一些效果以後，還可以把虛擬世界裡得到的好的結果再用到真實場景裡面來，這樣可以推動真實場景進步，而且元宇宙的功能不只是為了大家的社交和 娛樂 ，更多的是從虛擬世界反饋給真實世界、推進 社會 。這是我理解的元宇宙能把 社會 往前推進的功能。」
在分享會最後，NVIDIA高級解決方案架構師宋毅明總結了NVIDIA有三大主方向——計算、圖形、AI，其實Omniverse是要把「圖形、計算、AI」打通。本來很多做AI的朋友可能是做NLP或者是CE方面，跟計算、圖形相對孤立一些，3D重建，就是把AI、計算、圖形渲染還原，打通整個環節，這就是Omniverse平台的價值。再利用底層開發的雲端多GPU來進行加速和渲染。Omniverse帶給用戶的最大的價值就是「快」，GPU剛出來的時候其實就是加速圖形運算、加速 游戲 行業保證楨率，其實就是「快」。為什麼要用GPU計算？還是為了「快」。Omniverse把所有的技術融合了起來，並且快速的應用。