NVIDIA：应将USD作为3D互联网的HTML标准语言-数艺网

资讯: 展览资讯大型展会灯光节大型盛典赛事中标捷报产品快讯热门话题艺术节活动演出新闻数艺报道俱乐部签约

观点: 大咖专访观点洞察书籍推荐吐槽设计观点企业访谈问答趋势创新论文职场方法薪资报价数艺专访

幕后: 幕后故事团队访谈经验分享解密评测数艺访谈

干货: 设计方案策划方案素材资源教程文案资源 PPT下载入门宝典作品合集产品手册电子书项目对接

NVIDIA：应将USD作为3D互联网的HTML标准语言: 原创 2022-09-01

Esther | 编辑

我们知道，互联网具有高度开放性，正是这种开放性才推动了网络高速发展，积累了大量用户生成的内容生态。在2D互联网时代，W3C制定了HTML等开放式Web标准，那我们不禁好奇，未来如果互联网升级为3D形式，又会采用哪种开放式标准或协议呢？

对于这个问题，NVIDIA似乎给出了坚定的答案，那就是USD。据了解，USD是皮克斯开发的一种易于扩展的开源3D场景说明和文件格式，可以看作是一种通用、开源的3D框架标准和格式。USD的主要作用是统一3D场景的格式，从而加速3D几何图形和着色的读取、写入、编辑、快速预览。最初，USD的主要应用于VFX特效行业，而现在该标准也开始应用于通用的3D场景中。

作为USD的推动者之一，NVIDIA基于USD框架建立了Omniverse平台，帮助用户快速创建可远程协作、建立虚拟仿真，并实时共享3D场景。对于NVIDIA来讲，全面支持USD标准对于未来长期战略具有重要意义，因为USD可能会成为未来元宇宙和3D互联网的基础和通用语言，就像是互联网时代的HTML。

NVIDIA持续推动USD格式的标准化，并在今年8月的SIGGRAPH 2022期间，推出了多项优化，比如为主流3D软件开发USD插件、开源USD资源库和测试套件等等。目前，NVIDIA Omniverse已经提供了112个USD Connector插件，其目的是加速3D开发平台之间的可互操作性。而我们知道，可互操作性对于未来的元宇宙布局很关键，也是时常在行业间讨论的话题。

那么，为什么NVIDIA这么看好USD，USD对于其未来发展规划到底有哪些重要性？近期，NVIDIA在博客中详细介绍了USD的意义，以及这项技术在数字孪生等场景的应用前景。

为何推行USD标准

NVIDIA表示：互联网从根本上改变了世界，尤其是改变了我们消费和共享信息的方式。与此同时，企业级网络技术的质量也越来越高，从最初的文档形式逐渐演变为交互更丰富的动态媒体。值得注意的是，尽管我们生活在一个3D世界中，但我们使用的互联网却依然是二维的。

从理论上来讲，互联网从2D向3D演变似乎是一种必然的趋势。但如何推进这种演变趋势呢？显然，这将需要科技公司逐步去构建一个3D形式的网络架构，但这可能会需要很长一段时间。

在NVIDIA看来，元宇宙可能就是某种形式的3D互联网，而短期来看，其打造3D互联网的突破点是Omniverse平台和USD标准，可为企业提供大规模3D数字孪生，以及3D协作等功能。而长期来看，随着3D空间和3D内容生态发展，它们之间将构建、连接成3D互联网，就像是2D网页组成了现在的互联网那样。与2D网页不同的是，未来3D空间体验将更加接近我们的日常生活，比如我们可以在虚拟世界中进行许多日常活动，比如学习、办公、社交、放松。

另外NVIDIA还指出，互联网成功与其开放性、通用性和互操作性有很大关系，因此未来元宇宙/3D互联网也将需要一种开放的标准或协议。

目前，USD可以较好的满足元宇宙描述虚拟世界的需求，因为它具有开放、可扩展等优势，可用于对3D世界的描述、合成、模拟和协作。自2015年开源以来，USD已经广泛应用于各个行业，如媒体、娱乐、建筑、工程、设计、制造、零售、科学计算和机器人等等。

不只是文件格式

NVIDIA指出，USD意义不只是一种通用的3D文件格式，它还包括丰富的资源和技术，包含了几何结构、相机、灯光和材质等虚拟世界的基础元素，同时还支持属性继承、实例化和专门化等功能，允许3D元素之间建立联系。此外，USD还具有强大的扩展性，可扩展至大型数据集，用户还可以自定义数据模式、输出和输入格式、查找资源的方式。

协作性方面，USD的Layers功能将允许设计师、开发者更好的参与到3D设计协作中。Layers与Photoshop图层有相似之处，可看做是组成3D模型的一个个可修改的元素层，这些元素可以是空房间框架、房间内饰、座椅布艺罩、家居布局和色彩等等。不同的用户可对3D场景的层进行修改和编辑，修改后的层和原始层均支持访问，允许使用者进行非破坏性协作。

因此，NVIDIA认为USD满足了开发通用3D场景的广泛需求，在未来USD甚至有望作为3D网络/元宇宙的“HTML”标准，也就是平台内容的声明性规范。但就目前来讲，USD标准还有待发展和完善。为了推动这一点，NVIDIA不断为USD生态添加新功能，除了刚推出的几项优化外，短期内和长期内也有进一步规划。

完善USD标准

一）USD新功能

1，支持Phython 3；
2，为PyPI添加usd-core；
3，在USD生态中实现物理精确的MDL（材质定义语言）材料支持；
4，与皮克斯和苹果合作开发刚体动力学仿真模型。

二）短期内开发功能

1）glTF互操作性：推出glTF格式插件，允许USD场景直接引入glTF格式的3D模型，也就是说已经使用glTF标准的用户可直接使用USD的合成和协作功能，无需更改现有的3D内容；
2）地理空间模式：支持地理空间坐标的WGS84标准，加速基于地理位置的高保真数字孪生模型开发；
3）支持国际字符UTF-8：与皮克斯合作开发，支持UTF-8标识符的好处是，可实现世界各地内容完全交换；
4）推出USD兼容性测试和认证套件：这是一个开源套件，可帮助使用者快速测试并认证程序对USD的兼容性。

三）长期开发功能

1）支持高速动态场景更新：通过提升刷新率来提升3D实时模拟的效果；
2）支持实时程序：NVIDIA推出了实时程序图形引擎OmniGraph（全向图），进一步实现USD标准所描述的属性和值；
3）兼容浏览器：目前，USD基于C++和Python语言，为了进一步兼容浏览器，接下来将有望支持绑定了JavaScript的WebAssembly语言；
4）实时传输物联网数据：NVIDIA正在为USD和物联网数据流协议建立连接，以更好的满足工业级3D虚拟仿真、数字孪生的需求。

总之，NVIDIA的目标是以USD标准构建虚拟世界。从长期来看，NVIDIA将致力于和其他伙伴合作，完善USB标准。目前，爱立信、Kroger、沃尔沃等企业已经在3D开发中采用USD标准。而为了进一步推动基于USD的内容生态，NVIDIA在Omniverse平台上为开发者提供了大量免费的USD资源，同时，也提供了USD相关知识的学习课程。

参考：

https://developer.nvidia.com/blog/universal-scene-description-as-the-language-of-the-metaverse/

（ END）

每天五分钟，轻松了解前沿科技。
—— 青亭网

阅读原文 * 文章为作者独立观点，不代表数艺网立场转载须知: 本文内容由数艺网收录采集自微信公众号青亭网 ，并经数艺网进行了排版优化。转载此文章请在文章开头和结尾标注“作者”、“来源：数艺网” 并附上本页链接：如您不希望被数艺网所收录，感觉到侵犯到了您的权益，请及时告知数艺网，我们表示诚挚的歉意，并及时处理或删除。

数字媒体艺术 USD 3D互联网标准语言

11993