工业元宇宙Omniverse
A. 什么是工业元宇宙
工业版元宇宙”的必经之路，是数字孪生平台。Omniverse就是其中一种。目前，泛行业在数字孪生上的应用越来越普及，例如港口行业，通过动态数据实时驱动，在数字孪生全要素场景下，能够覆盖从货物到港、装卸、转堆、仓储及出港的全周期作业仿真；在5G环境感知港口全量工业设备态势，还能实现人、车、物、法、环的数字孪生全模拟......是数字化转型不可或缺的一步。
事实上，工业领域也将实现与“元宇宙”的深度融合。通过将CPS（信息物理系统）、数字孪生与5G引发的AR、VR、AI计算机视觉、低时延远程控制等应用按照“元宇宙”的概念有机整合，便构建起了“工业元宇宙”。
元宇宙是由应用和技术构成的复杂虚拟世界。
其六大支撑技术包括交互技术、区块链技术、物联网技术、人工智能技术、网络及运算技术和电子游戏技术。
从时空性来看，元宇宙是一个空间维度上虚拟而时间维度上真实的数字世界；从真实性来看，元宇宙中既有现实世界的数字化复制物，也有虚拟世界的创造物；从独立性来看，元宇宙是一个与外部真实世界既紧密相连，又高度独立的平行空间；从连接性来看，元宇宙是一个把网络、硬件终端和用户囊括进来的一个永续的、广覆盖的虚拟现实系统。
B. 元宇宙还需做哪些准备
虚拟世界也是一样的，虽然是用数字构建的世界——元宇宙，我想也是渐进发展的。如果埃及法老在规划和建设卢克索古城时，纽约曼哈顿地区估计还是一片片水草和荒地。那今年被称谓元宇宙“元年”，那今年建立的第一座城堡可能再过几千年，也是数字化的“卢克索”。卢克索古城方尖碑的文字，其实也是当时物理世界中数字表达。那么我们试着去划分建设元宇宙的阶段。
建造元宇宙的四种准备
第一是元宇宙的基础设施供应商的相关准备
元宇宙的基础设施主要包括通讯网络、云计算和新的开放的网络协议。理想中的元宇宙，能同时容纳百万级、千万级甚至亿级的人，所以它对网络和算力的需求会有指数级的增长。
科技向前，不会停止的。目前5G只是解决了传统移动通信向开放以服务为基础的网络结构。所以，元宇宙带来的新的体验，也是移动通信下融合网络的方向。
第二是价值体系的建设，这个阶段主要涉及记账系统和NFT交易系统。记账系统，简单理解就是元宇宙里记录价值交换的系统，它通过区块链实现。比如我的数字身份如果在某个元宇宙里买了一瓶水，那个元宇宙的账本就会记一次账，用来标记这瓶水的所有权转移给了我。目前很多区块链公司都在为元宇宙打造记账系统，国内有阿里的蚂蚁链，腾讯的至信链，国外就更多了，比如大家比较熟悉的以太坊等等。NFT交易系统，国外就有很多，国内还刚起步。回顾人类现实阶段记账系统和交易系统。我们的货币，从贝壳，铜钱，银锭，黄金，纸币，数字货币，到银行交易系统，会计准则等等。我想在元宇宙记账和交易也会由局部走向统一。在市场，自由，公平的环境中，价值体系建设在国与国之间，不同体质之间会有不小的挑战。
第三交互方式的进步和产业发展。元宇宙的硬件设备你肯定也听过不少，比如VR头盔、智能眼镜、电子皮肤、脑机接口等等。交互设备的便利性和体验方便性也是让我们思维进行延伸的关键。目前各头部企业都在积极布局。VR在2020开始已经在应用场景中进行良好的使用。AR方面还在不断的成熟中，如何实现激光雷达的数字化在线建模无论在工业场景，还是在民用场景都在进步发展中。所以由物理环境建成数字场景，和实现数字场景下的与物理场景下的协同，都在不断的发展中。
第四渲染技术发展，人信息来源感知70%左右眼球，因此渲染技术的发展非常关键。渲染技术是多种技术融合，GPU,CPU是基础，建模的各种软件工具如3DMAX,MAYA，Autodesk, Omniverse, 等等，当然无论是芯片还是软件都会在以元宇宙的需求发展不断演进。
C. 元宇宙是什么目前国内外有哪些公司涉及元宇宙
“元宇宙”目前被定义为一个沉浸式的、连接的共享虚拟世界，用户能够在这个虚拟世界中互动、协作和创造。
在“元宇宙”赛道上，海内外大厂纷纷布局。国内，腾讯CEO马化腾提出“全真互联网”概念，并通过投资Epic Games、Roblox等公司布局元宇宙赛道，同时加大对于云、游戏和短视频内容领域的投入；字节跳动此前以近1亿元投资“元宇宙”游戏开发商代码乾坤布局元宇宙；游戏行业新势力“上海四小龙”中的米哈游、莉莉丝今年也开启了在元宇宙领域的探索；软件领域数字创意软件龙头万兴科技持续深耕数字创意业务、积极拥抱元宇宙。
今年6月，为抢先布局“元宇宙”打下坚实的技术基础。万兴科技也正通过强研发策略推进等，不断面向未来布局。据半年报显示，万兴科技大力建设AI数字创意研发中心，进一步优化底层算法，部署数据服务器和AI训练服务器/CI集成机群，完成新一代视频技术引擎WES 3.0版本的开发，夯实视频技术底座，并大幅提升编辑性能，实现视频导出速度提升超过120%，渲染性能提升160%。
D. 世界前三大经济体在布局“元宇宙”方面各自具有哪些优势
1.动漫IP资源丰富
2020年3月，任天堂发布《动物之森》系列第7部作品，与之前的《动物之森》系列相同，每个用户占据一座荒岛，可以访问其他用户的岛屿；可以设计自己的衣服、招牌等道具。
2.应用场景不断延伸
2021年8月5日，Avex Business Development跟Digital Motion成立 Vitual Avex，计划促进现有动漫或游戏角色，举办虚拟艺术家活动，以及将真实艺术家演唱会等活动虚拟化。此外，从娱乐等应用场景向外延伸，日本目前已经将相应的技术应用在演出及会议等领域。
结语
底层技术的迭代将引发互联网的变革，未来全球将逐步从移动互联网时代迈入元宇宙。因此，在元宇宙的大背景下，世界各国必将依托自身禀赋和优势进行全面布局以在国际竞争中占得先机。
E. 发布会“公然造假”，英伟达骗过了全世界！看黄仁勋的传奇人生
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GPU巨头英伟达在8月11日召开的计算机图形学顶级会议Siggraph 2021上发布纪录片，自曝“惊天大秘”，原来3个月来，公司创始人CEO黄仁勋所做的每一场网上直播的产品发布会都不是他本人参与的。
可是网友明明看到了“黄教主”本人站在他家的厨房里开发布会，英伟达的工程师解释道，就连他家的厨房也是假的！
这到底是怎么回事？原来AI骗过了观众的眼睛，网络上人们看到的黄仁勋，是“黄教主”的数字孪生版本。他身穿的皮夹克，他所在的厨房，也是计算机科学家们通过3D仿真技术模拟出来的。不知道该怪网友的眼力没有看仔细，还是怪AI技术太逼真？
想要以假乱真，就必须做到细节丰富。英伟达的纪录片还原了“数字黄仁勋”制作的全过程，其中需要“黄教主本尊”的环节主要在前端，他本人必须要到拥有360度摄像头环绕的摄影棚里拍上几千张各种角度的照片，并通过一套3D扫描，把他整个人，甚至是脸上的每条皱纹都采集成数据，衣服也需要单独拍摄扫描建模。此后包括动作和面部表情渲染等一切流程，就只需要交给计算机和专业的动作捕捉演员完成。
英伟达如此强的“造假”能力，让网友直呼意想不到，称赞“黄教主”技术“又高又硬”，而这背后强大的虚拟协作平台Omniverse功不可没。凭借英伟达的RTX光线追踪技术与虚拟协作平台的结合，艺术创作者可以打破真实与虚拟之间的边界。
这就是被称为“元宇宙”的相互连接的沉浸式共享虚拟世界。在AR、VR和3D技术支持下，虚拟和现实之间的界限正在逐渐模糊，真假难辨。
在“元宇宙”世界里，艺术家可以创造独一无二的数字场景、建筑师可以创造美轮美奂的建筑、工程师可以设计出新的家居产品。这些创作在数字世界中得到完善后可以被带入物理世界。比如通过英伟达的数字孪生技术，将机器人AI放到虚拟环境中训练完成后，便可直接部署到真实环境中。
英伟达正在“将数百万新用户带入元宇宙世界”。Omniverse开发平台副总裁Richard Kerris表示：“我们的虚拟协作平台通过实现元宇宙这一愿景来连接各个世界，从而推动技术的革命性发展，从个人到大型企业，每个人都能建立一个外观、感知和行为都与真实世界无异的神奇虚拟世界。”
基于美国动画制作公司皮克斯的开源平台（通用场景描述，USD），Omniverse协作和模拟平台能让大型团队能够在一个共享的3D场景中同时使用多种软件应用工作。USD现在已经成为英伟达、皮克斯和苹果共同推广的行业开源标准基础，这些企业给平台带来了更先进的物理功能，并支持数十亿计算机设备的3D工作流程，为艺术家和创作者提供支持。
咨询公司Jon Peddie Research创始人Jon Peddie表示：“许多公司一直在谈论元宇宙这个话题，但只有少数企业能够真正从技术上实现。英伟达的Omniverse平台首次在一个共同的虚拟空间中实现了真正的协作式创新，这可能会改变几乎所有行业。”
到底怎么造假的？
数字人想要以假乱真，一定要做到细节丰富。
因为人脑专门有一套系统用于识别同类，有一点不对劲之处都会在几毫秒之内引起警觉。
所以要造假的老黄，得到摄影棚里拍上几千张各种角度的照片，通过一套3D扫描，把他脸上的每道褶子都采集成数据。
为了让效果更逼真，他那件拉风的 皮衣 还得单独拍。
用得到的数据对老黄做3D建模，为了方便后期编辑，先要把他的头发薅光！
具体到手指的细节，也需要非常仔细地调整：
建模完成好，下一步是让老黄动起来。
不过这里就不需要费时费力地进行手工操作了， AI已经能够胜任 。
就像这样，用上最新的 Audio2Face 模型，AI可以随着语音播放自动调整模型的面部动作表情。
动作是没问题了，但是皮肤材质看起来还是不够好，和发布会上的效果没法比。
这就需要另一个AI，用一张老黄的照片就能匹配上动作合成到动画里去。
身体动作就不用老黄自己采集了，而是找来专业的 动作捕捉 演员，毕竟CEO肯定时间有限。
这样所有的前期准备工作就完成了，接下来是渲染。
看看这个自研的Omniverse RTX渲染器：
就真的是字面意义上的 实时光线追踪 ，移动视角，调整光线都立刻完成更新。
这背后具体用了多少块显卡英伟达倒是没具体说，总之是多GPU+云计算才能搞定。
这场虚拟发布会，总共有 34 个3D美术师和 15 个软件研究人员参与。
他们一共做了 21个版本的数字老黄 ，从中选出最像的那个，做出了这场精彩的发布会。
还真是把全世界都骗过了。
元宇宙已来！
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F. 为什么工业元宇宙是未来工业的重要推动力量
工业元宇宙不是XR技术在工业领域的简单应用，而是具有更为丰富的内涵和外延。它以元宇宙为基础、平台为中枢、数据为要素、安全为保障，既是工业数字化、网络化、智能化转型的基础设施。工业元宇宙将会充分利用现实物理模型、传感器更新、运行历史等数据，结合XR技术模拟数字员工、多物理量、多维度、多概率的现实工业仿真过程，在虚拟空间中完成映射，可以是一个或多个重要的、彼此依赖的现实装备系统数字映射的全新应用模式，进而优化工业制造环节中的物理设备、人与流程。它将是一种新业态、新产业，重塑包括供应链和产业链在内的整个工业形态。工业元宇宙不是孤立的数字虚拟工业系统，而是促进实体工业与数字经济，实现降本增效、绿色低碳的可持续发展。
G. 打通图形、计算、AI NVIDIA Omniverse赋予企业更多可能性
随着数字化时代因为大流行的关系在世界范围内受到了前所未有的迫切需求，如何能快速高效的解决远程协同，打通应用间的通用实时互操作性，为远程协同客户机和应用提供平台枢纽，从而进一步提升企业的数字化效率，成为了现今用户的痛点需求。
NVIDIA早在2019年推出的Omniverse，在发布之初它更像是这款功能强大的多GPU实时模拟和协作平台。在经过两年的时间发酵之枝者后，2021年被称为Omniverse元年，借这个机会，NVIDIA以“先锋集结，引爆METAVERSE对话Omniverse 先锋人物”为主题 ，在线上邀请了7位嘉宾从视效、艺术创作者、架构师等角度直播分享Omniverse及元宇宙相关问题进行了分享和解答。
艺术创业从过去的个人创作发展到现在大型3D制作，从个人的工作逐渐发展成了跨行业，跨领域，跨地区的大型团队工作模式，这其中对于制作流程，协同，建模，渲染等工作，都在进行着不断的迭代。如早期大量不同3D工具产生了大量不同格式的模型，但这些数字资产却在当时面临着数字孤岛的困境难以与其他人进行分享，直到最后Pixar USD解决这了这一问题。
用XGRIDS总经理、CloudMinds首席架构师赵开勇的话来讲，“Omniverse把从CUDA开始的高性能计算平民化，再通过集成式的DeepLearning集成显卡把AI平民化了。Omniverse出来以后，为3D设计创作或者3D艺术效果等以前电影大片里面才能看到的效果，带来了更多平民化。元宇宙不只是有社交属性、 游戏 属性，更多的是在虚拟场景里面把真实世界仿真、在虚拟世界里进行模拟或者进行演练。”
根据NVIDIA的定义，Omniverse是致力于跨不同应用和3D生态系统供应商实现通用互操作性。它提供高效的实时场景更新，并基于开放标准和协议设计而成。Omniverse平台充当枢纽的角色猛悔薯，使新功能作为微服务微服务开放给所有连接的客户端和应用。
NVIDIA中国区传媒 娱乐 行业经理何展：Omniverse平台实际上是元宇宙平台的开始，Omniverse可以支持在未来世界里生成元宇宙数字虚拟世界。我们的核心底座有三个技术，也是NVIDIA过去20多年技术的集大成平台，有三块：AI、计算HPC、图形图像。
Omniverse 包含5个重要组件，分别是Omniverse Connect、Nucleus、Kit、Simulation和RTX。这些组件连同所连接的第三方数字内容创作(DCC)工具，以及所连接的其他Omniverse微服务，共同组成整个Omniverse生态系统。
3D艺术家光叔：Omniverse协同合作的能力还是挺值得期待的，也就是说，它变成前橘一个真正的“数字工地”。你搬一块砖，我搬一块砖，最后把房子盖起来，在场的每个工人都能够看到这个房子怎么盖起来，Omniverse平台相当于这个意思，大家都在这里盖房子，而且都能看到彼此盖的是哪个部分、拼起来是什么样子，大家心里都有数。不但是总设计师有数，每个人心里都有数，你盖了什么、没盖什么，这个都很清楚，我觉得这是未来协作的一个非常重要的点。
在使用过程中，Omniverse并非单个实体，其丰富组件能够赋予平台极高的灵活性与协作性，多种功能结构将Omniverse打造成应用、连接器、服务、扩展程序和渲染器的结合体。
Autodesk技术销售专家、前中央电视台三维特效制作部门负责人沈映认为Omniverse平台提供了更多的可能性，Omniverse的开放性给大家提供了更多的可能性，吸引各行各业的人、越来越多的人去 探索 、发掘、去在各个行业落地、产生各个行业的应用。所有的数字化、数据，综合起来是不是就是物理世界的一个数字版，未来可能是以数字的方式、玩 游戏 的方式进入到科学严谨的数字孪生世界。是不是就感觉进了一个平行空间里？甚至有可能会互相发生作用，你可能用这种方式去影响你的真实世界，你的虚拟世界会影响到你的现实世界。所以元宇宙突然“蹦”出来，原来的科幻概念好像突然模模糊糊看到影了，我觉得这得益于计算机图形技术的发展，NVIDIA是这个发展的代表。
实际上Omniverse除了是NVIDIA提供的一个平台，一种生态之外，其中给行业，为创作者，为公司的数字资产也将带来与以往不同，甚至可以说是前所未有的改变。中央广播电视总台IMR系统技术负责人王子建认为Omniverse其中可以看到NVIDIA蕴含其中的三种意涵：
首先是尊重。尊重艺术家，像高老师、光叔这种。艺术家现在在创造价值。只有保护、尊重，艺术家们才能不断的进行迭代、升级东西。USD第一版、第二版、第三版、第四版，会做出更多更好的作品。
最后是协同，高度的协同化。Omniverse并不是一个简单的产品、它是一套构架，这个构架会帮助我们转型，为我们提供更多的思路和思考。还有Omniverse是开放的而非封闭的，USD、MDL等等这些是开放的、对大家友好的，而并不是我自己有什么好的我自己藏起来你们都别使，是要为大家开放的。
在解决了高效的问题之后，如何吸引更多的人才同样也是Omniverse带来的先进工作模式除了将更多人才吸引到这个行业之外，通过平民化还将这一行业的规模和人才边际进一步扩大。
Autodesk技术销售专家、前中央电视台三维特效制作部门负责人沈映认为Omniverse平台提供了更多的可能性，Omniverse的开放性给大家提供了更多的可能性，吸引各行各业的人、越来越多的人去 探索 、发掘、去在各个行业落地、产生各个行业的应用。所有的数字化、数据，综合起来是不是就是物理世界的一个数字版，未来可能是以数字的方式、玩 游戏 的方式进入到科学严谨的数字孪生世界。是不是就感觉进了一个平行空间里？甚至有可能会互相发生作用，你可能用这种方式去影响你的真实世界，你的虚拟世界会影响到你的现实世界。所以元宇宙突然“蹦”出来，原来的科幻概念好像突然模模糊糊看到影了，我觉得这得益于计算机图形技术的发展，NVIDIA是这个发展的代表。
XGRIDS总经理、CloudMinds首席架构师赵开勇则进一步介绍到：“Omniverses可以把物理世界的东西仿真到虚拟世界，我们就可以在里面进行很多尝试。这不仅包括拍电影、物理的仿真，在达到一些效果以后，还可以把虚拟世界里得到的好的结果再用到真实场景里面来，这样可以推动真实场景进步，而且元宇宙的功能不只是为了大家的社交和 娱乐 ，更多的是从虚拟世界反馈给真实世界、推进 社会 。这是我理解的元宇宙能把 社会 往前推进的功能。”
在分享会最后，NVIDIA高级解决方案架构师宋毅明总结了NVIDIA有三大主方向——计算、图形、AI，其实Omniverse是要把“图形、计算、AI”打通。本来很多做AI的朋友可能是做NLP或者是CE方面，跟计算、图形相对孤立一些，3D重建，就是把AI、计算、图形渲染还原，打通整个环节，这就是Omniverse平台的价值。再利用底层开发的云端多GPU来进行加速和渲染。Omniverse带给用户的最大的价值就是“快”，GPU刚出来的时候其实就是加速图形运算、加速 游戏 行业保证桢率，其实就是“快”。为什么要用GPU计算？还是为了“快”。Omniverse把所有的技术融合了起来，并且快速的应用。