通用場(chǎng)景描述簡(jiǎn)稱(chēng)OpenUSD，是一個(gè)開(kāi)放且可擴(kuò)展的生態(tài)系統(tǒng)，用于在 3D 世界內(nèi)描述內(nèi)容、合成數(shù)據(jù)、進(jìn)行仿真和開(kāi)展協(xié)作。

OpenUSD 提供基本的功能，通過(guò)在單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化框架中連通不同的數(shù)據(jù)、工具和工作流，助力團(tuán)隊(duì)更輕松地開(kāi)展復(fù)雜的項(xiàng)目。USD 的獨(dú)特功能包括分層式合成引擎、自定義架構(gòu)、與文件系統(tǒng)無(wú)關(guān)的資產(chǎn)解析器，以及 HYDRA 渲染架構(gòu)。

從本質(zhì)上講，OpenUSD 不僅僅是一種格式，它還是打造未來(lái)物理 AI 所必需的靈活、開(kāi)放的基礎(chǔ)。NVIDIA 正在與合作伙伴和開(kāi)源社區(qū)密切合作，推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域更快、更廣泛地采用 OpenUSD。NVIDIA 同 Pixar、Adobe、Apple 和 Autodesk 共同成立了 OpenUSD 聯(lián)盟 (AOUSD)，該聯(lián)盟致力于促進(jìn) OpenUSD 的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展完善。

睿甄創(chuàng)新首席執(zhí)行官羅茜：“我們花了三年時(shí)間收集了 8,000 張現(xiàn)實(shí)世界的圖像，但使用 NVIDIA Isaac Sim 和 OpenUSD，我們?cè)诙潭桃恢軆?nèi)就生成了 200,000 張帶有注釋的合成圖像。這種多樣性使我們的模型準(zhǔn)確率提高了 11%?！?/p>

羅茜博士是睿甄創(chuàng)新的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官。睿甄創(chuàng)新是 AI 和機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，其使命是實(shí)現(xiàn)人和機(jī)器人的和諧協(xié)作。羅茜在自主系統(tǒng)方面有近二十年的經(jīng)驗(yàn)，為合成數(shù)據(jù)生成、機(jī)器人仿真和感知算法領(lǐng)域的重大進(jìn)步做出了貢獻(xiàn)。在羅茜努力解決現(xiàn)實(shí)世界中的檢測(cè)和自動(dòng)化挑戰(zhàn)時(shí)，尤其是在解決那些主要是數(shù)據(jù)稀缺和人機(jī)協(xié)作方面的挑戰(zhàn)時(shí)，OpenUSD 是她使用的一項(xiàng)關(guān)鍵資源。

采用 OpenUSD 幫助降低了調(diào)試成本、減少了利益相關(guān)者溝通不一致，并解決了開(kāi)發(fā)周期遲緩問(wèn)題。通過(guò) OpenUSD，羅茜的團(tuán)隊(duì)可以生成高質(zhì)量的合成數(shù)據(jù)，在物理精準(zhǔn)的環(huán)境中測(cè)試機(jī)器人系統(tǒng)，并與整個(gè)中國(guó)和歐盟的合作伙伴攜手開(kāi)展跨學(xué)科研發(fā)工作。NVIDIA Isaac Sim 和NVIDIAOmniverse 等技術(shù)基于 OpenUSD 構(gòu)建而成，讓團(tuán)隊(duì)能夠利用模塊化資產(chǎn)、物理精準(zhǔn)和直觀的協(xié)作工具，模擬機(jī)械臂放置、隧道安全性驗(yàn)證等工作流。

羅茜還牽頭開(kāi)展關(guān)于利用 OpenUSD 的國(guó)際共同創(chuàng)作研討會(huì)，將機(jī)器人硬件制造商、AI 開(kāi)發(fā)者和基礎(chǔ)設(shè)施管理者聚在一起，專(zhuān)注于實(shí)際的部署場(chǎng)景。從隧道維護(hù)自動(dòng)化到在山區(qū)地形部署四足機(jī)器人，OpenUSD 有助于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視覺(jué)驗(yàn)證、法規(guī)預(yù)遵從測(cè)試，以及沉浸式視覺(jué)環(huán)境中的快速迭代。展望未來(lái)，羅茜認(rèn)為 OpenUSD 是將中國(guó)快速發(fā)展的機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新與歐洲的可持續(xù)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合的關(guān)鍵，有助于塑造下一個(gè)物理 AI世界。

孿界科技首席執(zhí)行官薛友松：“得益于 OpenUSD 的非破壞性功能，當(dāng) CAD 和 BIM 數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，可以無(wú)縫更新大型數(shù)字孿生項(xiàng)目，這能夠真正提高協(xié)作效率。”

薛友松是孿界科技的首席執(zhí)行官，也是數(shù)字孿生技術(shù)專(zhuān)家，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面有超過(guò) 21 年的經(jīng)驗(yàn)。他的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)致力于打造數(shù)字孿生引擎和解決方案，他們的多元宇宙引擎正在為包括大型專(zhuān)項(xiàng)計(jì)劃在內(nèi)的數(shù)千個(gè)主要項(xiàng)目提供強(qiáng)力支持。他是 WebGL、3D 處理和大型模型渲染方面的專(zhuān)家，曾幫助編寫(xiě)和審核行業(yè)級(jí)數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)，并且擁有多項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利。最近，他的工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了為具身智能仿真訓(xùn)練生成 3D 合成數(shù)據(jù)，這進(jìn)一步擴(kuò)大了他在創(chuàng)新仿真技術(shù)領(lǐng)域的影響力。

薛友松在 OpenUSD 方面的經(jīng)歷始于采用 NVIDIA Omniverse 來(lái)提升數(shù)字孿生項(xiàng)目開(kāi)發(fā)能力，包括使用NVIDIA Isaac Sim 進(jìn)行先進(jìn)的仿真訓(xùn)練。在使用 OpenUSD 之前，薛友松的團(tuán)隊(duì)面臨兩個(gè)關(guān)鍵限制：通過(guò)基于 Web 的工具實(shí)時(shí)渲染復(fù)雜的數(shù)字孿生場(chǎng)景幾乎是不可能的，并且事實(shí)證明，高效管理大型基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目中通常來(lái)自不同來(lái)源且不斷變化的數(shù)據(jù)非常困難。

自從采用 OpenUSD 以來(lái)，薛友松和他的團(tuán)隊(duì)能夠在機(jī)場(chǎng)、水利、具身智能仿真等一系列項(xiàng)目中無(wú)縫整合和更新多版本的 CAD 和 BIM 模型。這些平臺(tái)的模塊化方法意味著只需要更新模型的必要部分，從而可大大簡(jiǎn)化版本管理，并在多年的項(xiàng)目生命周期中提高效率。

OpenUSD 還支持為 CAD、BIM 和合成仿真資產(chǎn)搭建集成橋梁，助力打造機(jī)器人技術(shù)和仿真訓(xùn)練所需的高質(zhì)量 SimReady3D 模型。這種集成能夠促進(jìn)各個(gè)團(tuán)隊(duì)和項(xiàng)目階段之間更順暢地協(xié)作，讓開(kāi)發(fā)工作流更靈活、更有效。因此，薛友松的工作流現(xiàn)在更加精簡(jiǎn)，能夠快速應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界數(shù)字孿生部署中固有的持續(xù)更新和變化。薛友松計(jì)劃繼續(xù)使用 OpenUSD，力爭(zhēng)進(jìn)一步整合各種類(lèi)型的資產(chǎn)，例如 SimReady 資產(chǎn)和 3D 高斯?jié)姙R模型，為具身智能仿真打造更先進(jìn)的虛擬訓(xùn)練平臺(tái)。

Lightwheel 仿真工程師兼發(fā)展負(fù)責(zé)人MustafaMohammadi：“OpenUSD 有助于高效搜索和查詢(xún) 3D 資產(chǎn)與數(shù)據(jù)。其模塊化結(jié)構(gòu)能夠使工作流更靈活，為機(jī)器人訓(xùn)練環(huán)境中復(fù)雜的優(yōu)化和迭代工作賦能。”

Mustafa Mohammadi 是 Lightwheel 的仿真工程師兼發(fā)展負(fù)責(zé)人，專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)人形機(jī)器人和四足機(jī)器人。他在機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器人訓(xùn)練和資產(chǎn)制作方面有十年經(jīng)驗(yàn)。他的專(zhuān)長(zhǎng)是將先進(jìn)的仿真和以用戶(hù)為中心的工作流優(yōu)化相結(jié)合。Mustafa 首先接觸到了NVIDIAIsaac Sim，然后又接觸到了NVIDIAOmniverse 中的 OpenUSD 工具，而它們被證明能夠給機(jī)器人仿真帶來(lái)變革性影響。

Mustafa 面臨的核心挑戰(zhàn)是確定合適的工具來(lái)解決具體問(wèn)題。USD Search和USD Code等工具變得至關(guān)重要，有助于實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性且由意圖驅(qū)動(dòng)的搜索以及模塊化的場(chǎng)景管理。在采用 OpenUSD 功能之前，工作流缺乏靈活性，并且無(wú)法精細(xì)控制資產(chǎn)和機(jī)器人訓(xùn)練工作流，尤其是在復(fù)雜的大型環(huán)境中。

OpenUSD 和 Omniverse 通過(guò)提供可直接使用的資產(chǎn)、模型、框架和算法，大大加快了機(jī)器人訓(xùn)練周期，不僅能夠縮短設(shè)置時(shí)間，還能夠促進(jìn)強(qiáng)大的腳本驅(qū)動(dòng)型訓(xùn)練和推理順利進(jìn)行。OpenUSD 的模塊化結(jié)構(gòu)可以提升用戶(hù)體驗(yàn)，確保與新興工具無(wú)縫集成，并為第三方連接建立新的渠道。Mustafa 計(jì)劃繼續(xù)以 OpenUSD 為基礎(chǔ)，打造模塊化、可擴(kuò)展且高度可交互的工程生態(tài)系統(tǒng)。

阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室多學(xué)科研究實(shí)習(xí)生Athena Angara：“OpenUSD 讓我能夠滿(mǎn)懷信心地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)、重構(gòu)和擴(kuò)展工作，就像使用樂(lè)高積木搭建未來(lái)的機(jī)器人一樣?！?/p>

Athena Angara 是阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的多學(xué)科研究實(shí)習(xí)生，從事 AI 和機(jī)器人技術(shù)方面的工作，擁有在伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)科學(xué)的背景。她致力于將機(jī)器人系統(tǒng)、XR (AR/VR) 界面和 AI 驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化整合在一起，通過(guò)融合多種沉浸式技術(shù)，打造更安全、更智能的機(jī)器人環(huán)境。Athena 借助 OpenUSD、NVIDIAIsaac Sim和 XR 打造了實(shí)時(shí)雙臂機(jī)器人仿真，用于模擬輔助駕駛實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字孿生環(huán)境。

事實(shí)證明，OpenUSD 特別有幫助，讓她能夠以模塊化方式構(gòu)建組件、支持 AI 和 XR 集成，并以可擴(kuò)展的方式高效管理迭代。OpenUSD 的一個(gè)關(guān)鍵特征是它的靈活性，得益于此，Athena 能夠快速為不同的仿真元素設(shè)計(jì)原型并將這些元素組合在一起，從而將它們視為基礎(chǔ)模組而非硬編碼系統(tǒng)。通過(guò)轉(zhuǎn)向這種一體化的實(shí)時(shí)開(kāi)發(fā)工作流，她的團(tuán)隊(duì)在測(cè)試、驗(yàn)證和部署機(jī)器人邏輯方面的能力得到了顯著提升，能夠更安全、更有效地部署機(jī)器人。

因此，Athena 認(rèn)為 OpenUSD 不僅僅是一種文件格式，而且還是開(kāi)展新一代機(jī)器人研究工作的戰(zhàn)略基礎(chǔ)，在新一代機(jī)器人研究工作中，實(shí)驗(yàn)會(huì)變得更具可重復(fù)性、適應(yīng)性更強(qiáng)且協(xié)作水平更高。

Athena 在不斷探索如何使 OpenUSD 支持自適應(yīng)系統(tǒng)、智能自動(dòng)化以及仿真環(huán)境中的 AI 訓(xùn)練，以便幫助塑造未來(lái)的智能機(jī)器人，并彌合數(shù)字工具和物理創(chuàng)新之間的差距。