NVIDIA Omniverse - was ist das?

NVIDIA Omniverse - was ist es und was bedeutet es für Ihre Arbeitsweise? Mit immer größeren Datenmengen, Teams, die über mehrere Standorte hinweg zusammenarbeiten, und immer komplizierteren Pipelines können Projekte sehr schnell kompliziert werden.

by  Neil Kalsi |  Donnerstag, 29 Juli 2021  |  nvidia  |  OMNIVERSE  |  3d  |  AMPERE  |  USD

NVIDIA Omniverse - was ist das?

Die Suche nach der einzigen Quelle der Wahrheit zu einem bestimmten Zeitpunkt bei Kundenprojekten ist seit langem ein Schmerzpunkt für Künstler und Designer. Das Warten auf das Rendern von Datensätzen und die gleichzeitige Verwendung von Softwareanwendungen, die eigentlich miteinander kommunizieren sollten, führen zu zusätzlichen Engpässen im kreativen Prozess. Die Bewegung und Speicherung von Daten und die Notwendigkeit, die bestehende Infrastruktur mit noch mehr "Zeug" zu bestücken, um alles am Laufen zu halten, setzt die Technikteams stark unter Druck. Klingt nach Studioalltag, oder? Es klingt auch so, als ob eine clevere Technologie entwickelt werden müsste, um diese bekannten Probleme zu beseitigen - willkommen bei NVIDIAs Omniverse.

NVIDIA Omniverse ist eine End-to-End-Plattform für die Designzusammenarbeit und die realitätsnahe Simulation von digitalen Zwillingen, die 3D-Workflows in Unternehmen jeder Größenordnung revolutionieren wird.

Auch wenn es kein Allheilmittel ist, so ist es doch nahe dran und in der Tat ein sehr leistungsfähiges Tool. Mit der Rendering-Leistung von Ampere und Universal Scene Description (USD) hat NVIDIA ein Ökosystem geschaffen, das es Künstlern, Designern und Teammitgliedern ermöglicht, in Echtzeit und gleichzeitig in einem virtuellen Raum zusammenzuarbeiten.

Was ist NVIDIA Omniverse?

NVIDIA Omniverse ist eine Cloud-native und Multi-GPU-fähige Plattform, die eine skalierbare Remote-Zusammenarbeit mit echter Echtzeitleistung für Teams ermöglicht, die geografisch, app- und systemübergreifend arbeiten. Omniverse besteht aus fünf Kernkomponenten: KI, Materialien/MDL (Materials Definition Library), Path Tracing, Physik/VFX und USD - das Herzstück des Ganzen und ein grundlegender Baustein für das Zusammenspiel und die Funktionsweise des Ganzen.

Das Omniverse-Framework besteht aus mehreren Schichten von Plugins und Simulationswerkzeugen, den sogenannten Konnektoren, sowie einem sehr leistungsfähigen Echtzeit-Cluster-Rendering-System. Es ermöglicht nicht nur kreativen 3D-Content-Pipelines (insbesondere VFX), auf ihrem optimalen Niveau zu arbeiten, sondern auch 3D-Pipelines für AEC, Engineering und Manufacturing, die alle die Vorteile dieses neuen Ansatzes voll ausschöpfen können - was unserer Meinung nach extrem leistungsstark ist und einen Mehrwert für alle Content-Ersteller darstellt.

Da die Primärdaten nun im USD-Format auf einem zentralen Speicher abgelegt sind, können die Teams in Omniverse zahlreiche Arten von Analysen und Simulationen mit diesen Daten über native USD-Anwendungen an einem Ort durchführen. Künstler und Designer können gleichzeitig und in Echtzeit an Innenausstattungen oder einer Szene an verschiedenen geografischen Standorten arbeiten. Kunden können in Echtzeit an kreativen Sitzungen mit Künstlern teilnehmen, um Änderungen an ihren Entwürfen/Visionen vorzunehmen, Entscheidungen zu treffen und Projekte abzusegnen.

In Omniverse können beispielsweise ein 3ds Max-Benutzer, ein Revit-Benutzer und ein Beleuchter gleichzeitig und in Echtzeit an einer Inneneinrichtung oder einer Szene an verschiedenen geografischen Standorten arbeiten. Kreative Projekte können auf diese Weise viel schneller vorangetrieben werden, was letztlich die Effizienz erhöht und Zeit und Geld spart.

NVIDIA Omniverse - Designing, Optimizing and Operating the Factory of the Future

 

Klicken Sie hier, um die Liste der NVIDIA Omniverse Konnektoren anzuzeigen

 

Tiefer eintauchen: Das NVIDIA Metaverse und digitale Zwillinge

Dieser neue Ansatz hat NVIDIA auch dazu veranlasst, ein Produkt und ein Toolset namens Metaverse zu entwickeln - denken Sie an Ready Player One Version Alpha 0.1.

Mit diesem Toolset für virtuelle Umgebungen können Benutzer all das nutzen, was Omniverse in Bezug auf die Zusammenarbeit im anderen Raum oder auf der ganzen Welt zu bieten hat, wobei es durch die Nutzung von KI, maschinellem Lernen (ML) und Deep Learning in einem virtuellen Raum die nächste Stufe erreicht.

NVIDIA hat seine Ambitionen deutlich gemacht, Innovationen in den Bereichen KI, ML und Deep Learning voranzutreiben. Das Metaverse hat das Potenzial, für Gebäude, Fertigung, Produktion und Städte der Zukunft von unschätzbarem Wert zu sein.

Ein hervorragendes Beispiel dafür ist die Partnerschaft zwischen NVIDIA und BMW, die diese Sim-to-Real-Technologie in ihrem Werk in Regensburg, Bayern, einsetzen. In der Fabrik laufen Roboter auf Fertigungsstraßen und werden in das Gebäudemanagementsystem eingespeist. Das Managementsystem kann den Prozess überwachen, Diagnosen durchführen und Austauschpläne erstellen. Innerhalb des Metaverse wurde ein "digitaler Zwilling" dieser Roboter und der Produktionslinie geschaffen, in dem der Roboter Vorschläge zur Leistungsoptimierung machen kann (unter Verwendung von KI und ML) und diese Vorschläge innerhalb der virtuellen Welt des Metaverse ausführt. Dadurch wird das Risiko von Fehlern oder Ausfällen in der Fabrikhalle beseitigt und letztlich die Leistung des Betriebs verbessert und die Sicherheit erhöht.

NVIDIA Omniverse for Architecture, Engineering, and Construction

Die andere großartige Sache an NVIDIAs Metaverse ist die Möglichkeit, eine virtuelle Welt mit zahlreichen Eingaben und Betrachtungssystemen (einschließlich VR und AR) zu erstellen und darin zusammenzuarbeiten. Die Nutzung in den Bereichen AEC, Fertigung, Spiele und Film-Workflows wird von unschätzbarem Wert sein und, so wagen wir zu behaupten, in Zukunft alltäglich werden.

Im AEC-Bereich könnte man beispielsweise mit VR/AR und dem Metaverse die Ergebnisse von "digitalen Zwillingen" von Gebäuden betrachten und durch eine virtuelle Umgebung wandern, die sich noch in der frühen Entwurfsphase befinden könnte. Es könnte sich aber auch um einen digitalen Zwilling einer realen Umgebung/eines realen Gebäudes handeln, den man nicht unbedingt erreichen kann - z. B. geografisch am anderen Ende der Welt - und der auf diese Weise betrachtet und bewertet werden kann.

Die Herausforderungen und Schlussfolgerungen

Die größte Herausforderung besteht derzeit darin, Daten so schnell wie möglich direkt in GPUs und CPUs zu übertragen.

Die Last, die NVIDIAs Omniverse-Pipelines den Infrastrukturen der aktuellen Generation aufbürden werden, hat das Potenzial, diesen Engpass zurück in die zentrale Speicherung und Vernetzung zu verlagern. Die Datensätze, die Künstler, Architekten, Designer und Ingenieure erzeugen können, werden jedoch riesig sein!

Mit der Übernahme von Mellanox und Arm hat NVIDIA nun das Potenzial, die gesamte Infrastruktur von Anfang bis Ende zu betreiben. Das einzige fehlende Element wäre die Speicherung. Mit der allgemeinen Umstellung auf Solid-State-Speichersysteme in Kombination mit Netzwerken im Bereich von Hunderten von Gigabit pro Sekunde ist der Datentransport in der Infrastruktur nicht mehr der limitierende Faktor.

Um die Grafikprozessoren zu füttern, ermöglichen neue Offload-Technologien wie NVIDIA DPU den Anwendern, Daten vom zentralen Speicher über das Netzwerk direkt in den Speicher des Grafikprozessors zu schicken und die CPU nicht zu berühren - so wird der Durchsatz für maschinelles Lernen und Rendering erhöht und die CPU kann gleichzeitig andere Dinge tun - verrückt, wir wissen!

Omniverse wurde entwickelt, um traditionelle Engpässe innerhalb der heutigen Hochleistungs-Recheninfrastrukturen zu beseitigen. Das Laden einer einzelnen Maya-, Revit- oder 3ds Max-Datei in den Speicher auf einer einzelnen CPU oder einem einzelnen Core-Thread, oft auf einem 1Gb/s-Netzwerk, ist angesichts der heutigen Multi-Core- und High-Bandwidth-Netzwerkoptionen eine Einschränkung. Mit USD können alle Kerne und alle Bandbreiten genutzt werden, um den Hauptspeicher oder den GPU-Speicher in Sekundenschnelle zu füllen. Es gibt keine Horrorgeschichten mehr, dass das Laden von Szenen bis zu einer Stunde dauert oder dass Dateien verloren gehen oder überschrieben werden - das sind großartige Neuigkeiten, und deshalb freuen wir uns über das Omniverse!

Preisgestaltung

Die NVIDIA Omniverse-Plattform, die sich jetzt in der offenen Betaversion befindet, wird für Einzelpersonen kostenlos sein.

NVIDIA Omniverse Enterprise ist ein neues Plattformangebot, das Unternehmen jeder Größe bei der Transformation ihrer 3D-Produktionsworkflows unterstützt. NVIDIA Omniverse Enterprise ist eine End-to-End-Remote-Collaboration- und realitätsgetreue Simulationsplattform, die von NVIDIA für die Ausführung auf NVIDIA-zertifizierten Systemen optimiert und zertifiziert wurde.

Die Omniverse Enterprise-Lösung beginnt bei 14.000 US-Dollar pro Jahr für eine Arbeitsgruppe von 5 gleichzeitigen 3D-Creators und eine unbegrenzte Anzahl von Viewers.

Haben Sie Fragen dazu oder zu anderen Aspekten in Bezug auf 3D-Workflows oder Pipelines? Dann setzen Sie sich bitte mit unserem Team in Verbindung, um mehr zu erfahren.

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