Omniverse再升级，五大关键技术揭秘英伟达的元宇宙布局「附下载」| 智东西内参( 二 ) 11月9日

在经GPU加速的应用中，工作负载的串行部分在CPU上运行，且CPU已针对单线程性能进行优化，而应用的计算密集型部分则以并行方式在数千个GPU核心上运行。使用CUDA时，开发者使用主流语言（如C、C++、Fortran、Python和MATLAB）进行编程，并通过扩展程序以几个基本关键字的形式来表示并行性。

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CUDA架构
3、Omniverse应用场景
根据英伟达Omniverse页面披露， Omniverse主要应用场景包括：
（1）建筑、工程和施工：应用于行业初始概念设计、竞争与客户演示、全球协作以及快速设计评审阶段；
（2）媒体和娱乐：应用于行业概念设计评审、供应商沟通、生产线机器人的AI训练和模拟、庞大的交互式工厂布局数据集阶段；
（3）制造业：应用于行业初始概念设计、加快迭代设计速度和实时生成每日样片、全球协作以及虚拟制作阶段；
（4）超级计算：应用于行业从不同来源导入素材、实时模拟平台、同时渲染2D和3D几何图形、发布电影级视觉效果产品等阶段
（5）游戏开发：帮助游戏开发者更快地将游戏推向市场、管理扩展的资源库、简化3D角色动画并重新定义视频游戏叙事。

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Omniverse平台五大应用场景
二、五大基础技术，造就强大元宇宙基石
在元宇宙时代，产业需要更为强大的工具将现实中的物体进行3D建模，为元宇宙世界输入不同的模型。其中， 3D建模算法需要基于不同的垂直场景不断优化。现阶段已有的建模技术包括游戏建模、影视建模、工业建模与建筑建模几类。产业对于更高效的建模技术需求来自于三个方面：
（1）3D模型下数据量将达到TB级，相关的软件需要对TB级的数据进行运算。针对垂直应用场景更优化的建模技术将节约虚拟建模的时间。
（2）此外，进阶的算法可以精简3D模型所需的数据量，从而提升软件处理的效率。
（3）为了达到更好的模拟效果，需要更多物理维度的算法，如确定数字模型物理实体的材质及其他物理特征。英伟达Physics算法即是根据现实物体物理材质建模的算法。英伟达通过Omniverse平台可以为产业提供高效的3D建模工具，从而实现开发者生态、软件生态以及垂直应用场景的发展，拉动底层算力的需求。
英伟达借助Omniverse平台创造了全新的产品：艺术家、设计师、创作者和开发者可以在Omniverse平台中使用NVIDIAPhysX5、Blast和Flow的实时物理模拟功能，并使用使用OmniverseCreate、IsaacSim?或DRIVESim?等应用。
（1）物理级模拟：底层算法
PhysX：英伟达PhysX是执行复杂的物理运算的技术，使设计师在开发游戏的过程中使用复杂的物理效果而不需要像以往那样耗费漫长的时间开发一套物理引擎。借助PhysX功能，最新一代PhysX5在PhysX4的基础上增加了关于软体动力学、布料、物料点法等方向的功能模块。

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PhysX5与PhysX4功能对比
Blast：Blast是NVIDIAGameWorks的销毁库，用于替换APEX销毁模块。 Blast专注于性能，可扩展性和灵活性，旨在将物理和图形渲染留给应用程序。 Blast以简化的表示形式处理破坏元素，向用户传达在其应用程序中更新物理和图形所需的内容，通过这种方法使开发者能够专注于核心算法的性能，并提供一个具有强大和透明功能行为的库。
Flow：NVIDIAFlow是GameWorks的可燃液体、火和烟雾模拟产品。 NVIDIAFlow中的流体模拟基于自适应稀疏体素网格进行建模，以实现最大的灵活性和最小的内存影响，并针对可用时的体积平铺资源的使用进行了优化。