打破时空限制，来 NVIDIA Omniverse 里实现建筑设计新创意！

天使梦境

在一个建筑设计项目里，往往需要拥有专业技能的团队，包括工程师、设计师、建筑师等，使用不同的工具和专业软件共同协作完成。有的用 SketchUp 做方案设计，有的用 Revit 生成建筑信息模型，有的用 Rhino 和 Grasshopper 来参数化定义建筑物屋顶或立面设计，后期还会用 Blender 做动画，用虚幻引擎做交互式场景。按照以前的工作流程，需要一个人完成自己的工作，再通过导入导出的方式交接给另外一个人进行进一步的设计和处理，而且经常会出现格式不兼容的问题。这样就会导致项目的设计周期变长，还会因为受到繁琐的导入和导出的困扰，经常导致错误、模型损坏和时间损失等问题。


君欲善其事，必先利其器。集齐了这几个 DCC 软件，就可以召唤 NVIDIA Omniverse™ 了！


NVIDIA Omniverse 是一个实时 3D 设计协作和模拟平台，能够将线性流程转换为实时同步创建，满足设计团队跨软件跨地区协作，还能实现高品质的渲染和快速迭代设计，从而简化工作流程，缩短设计周期。现在，Omniverse 已经支持很多建筑设计领域相关 DCC 软件进行连接，如 3ds Max、ArchiCAD、CityEgine、Blender、ParaView、Revit、Rhino（包括 Grasshopper）、SketchUp 等。
通过 NVIDIA Omniverse 能够实现实时协同设计，使用不同软件的设计师可以将数据集成到 Omniverse 平台进行设计更改，每个变更都会实时同步给其他人，并且以高质量的渲染效果呈现，所有团队成员，甚至是客户，都可以在 Omniverse 中实时查看这些更改，所见即所得！最终大家在同一个平台中实现实时、异地、跨软件协作。


而这一切的基础，就是基于 Pixar 的 USD（Universal Scene Description，通用场景描述）。NVIDIA 将其视为 3D 世界的 “HTML”。
有了它，设计数据之间可以打通，不同设计人员可以在不同的软件应用间同步所有的资产。USD 不仅仅是 3D 几何图形的文件格式，可以描述具有各种对象、纹理和照明的复杂场景，还可以包括对其他地方托管的资产的引用、属性继承和分层功能，允许对单个场景进行非破坏性编辑，并有效地重用资产。


而且这些工作流是并行发生的，比如其中一个设计师可以更改灯光属性，另外一个设计师可以添加材质，分开协作，互不干扰，非常开放。


除了跨软件异地协同外，不得不提的是 Omniverse 的实时光追效果和仿真模拟功能。Omniverse 能够提供物理级精确的逼真度和实时渲染，它利用 NVIDIA RTX™ GPU 中的 RT Core 实现光线追踪，并利用 Tensor Core 进行 AI 降噪和缩放，进而提供实时渲染。同时，Omniverse 支持 NVIDIA 材质定义语言（ MDL），具有非常丰富的物理级精确的材质表现，现在也已开源，供开发人员使用。
Omniverse 的仿真模拟功能也非常强大，现在一些模拟分析工具已经可以与 Omniverse 实现联动，来进行建筑物的采光分析、风洞测试等，从而优化建筑性能。比如，SimScale 可以利用云端 NVIDIA GPU 的强大功能进行微气候分析，还可用于快速评估建筑物内以及周围的人行道风力舒适度。


https://www.zhihu.com/video/1588888086615654400
一切就绪之后，呈现出来的动画或者渲染图就可以通过串流 VR 或者 AR的方式实时展示到任何设备上供客户查看。客户也可以在前期设计环节中就参与进来，实时查看和反馈，这样可以确保结果符合预期，加快项目进程。


https://www.zhihu.com/video/1588888183369838592
答疑解惑
NVIDIA Omniverse 的生态系统还在不断的扩大和完善，很多小伙伴还处于不断地探索新技术的过程中，在此，整理了一些用户关注度较高的问题进行答疑解惑：
Q：对于现在的建筑领域有很多建模软件，Omniverse 以协同作为一个切入点，对于现有的工作流需要增加一套软件，是否会带来额外的成本？收益和成本是否能平衡？
A：其实长远来看，反而会节省很多成本，协同只是 Omniverse 其中的一个重要特性，用户可以使用不同的软件和工具，然后利用 Omnvierse 去做一个整合和可视化输出，这就大大节省了我们平时做项目的可视化成本。所见即所得，Omniverse 中的一些功能就可以在时间、人力、物力成本上节省很多，还有其背后以 USD 为基础的实时协作以及 Nucleus 服务的数字资产管理，对于很多企业来说，也解决了一些数字化转型的痛点，包括项目中关于物理仿真、深度学习的需求也可以在 Omniverse 中完成。Omniverse 本身可以从很多方面切入到我们的日常工作流程中，能够节省成本，提高工作效率。当然学习成本是有的，从长远来看，利大于弊。
Q：在多人协同方面，从Revit等工具导入的文件格式，材质、网格等数据上如何保持完全兼容？另外，Omniverse 作为协同的平台，Create 应用可以做哪些工作？
A：USD 是指通用场景描述，实际上是一个描述文件，将不同的 DCC 文件导入之后，它是使用一个树形结构来呈现的，所有的材质、模型、网格、摄像机等会用不同的层级显示出来，比如 Revit，从树形结构来看，可能支持族类型、物件类型的导入，更深一层的比如墙体的厚度、墙体的构造这些信息可能暂时导入不进来，但可以通过进一步的定制开发进行读取。
Omniverse Create 可以看作是一个场景编辑器，通过 Omniverse Create，可以将来源于不同的 DCC USD 文件整合在一个场景里面，并做进一步的处理，比如材质的细化、环境的设定或者通过 Omniverse 的第三方插件工具比如 PhysX 物理引擎、Action Graph 或者其他一些定制开发来完成互动需求或者仿真模拟等。
Q：有了 Omniverse 是不是其他 DCC 的软件都不需要了？是否可以使用 Omniverse 开发模型？
A：并不能这么理解，从出发点来看，Omniverse 和 DCC 软件的定位不一样，虽然 Omniverse 支持网格、各种渲染材质，甚至支持 NERBS，而且通过 USD 的灵活性以及一定的定制开发，可以做到类似 DCC 软件的建模功能，但是相比于在细分领域深耕多年的 DCC 软件来说，还是一个事倍功半的过程。可以这样来理解 Omniverse 和 DCC 软件的关系，其实就是一个平台和数字资产的关系，不同的设计师通过不同的 DCC 软件进行数字资产的设计，而 Omniverse 则是一个整合平台，通过 USD 将这些资产无缝地转换进来，并且可以在 Omniverse 平台里面进行互动编写和定制开发。
Q：Omniverse 对大场景的展示能力如何？能否支持一个园区规划，甚至是一个行政区的规划的展示？
A：这个完全没有问题，这也是 Omniverse 的强项。Omniverse 能够支持大场景，而且支持多 GPU 的加载。场景越大，对于网格等信息的加载会很多，如果能够用多 GPU 并存去跑的话，会提升模型的运行速率以及流畅度。
Q：现在建筑的室内设计应用场景非常多，对于室内设计行业通过 Omniverse 能达成怎样的工作流？
A：常规来说，室内设计用 SketchUp 软件的用户可能会多点，Rhino 和 SketchUp 可以使用 Connector 建立联系，SketchUp 中很多场景的库可以利用 Live Sync 功能实时联动到 Omniverse 中，所看即所得。如果需要额外定制，Omniverse 中有个功能可以把一些点云模型和现场扫描文件载入进来，作为前期的方案研究或展示对比，比如向客户展示室内设计前后直观的场景对比。最后的输出有几个方式，一是通过 Omniverse View 的窗口预览或者通过 Streaming 的方式发送给客户，客户可以看到最终的场景表现，并进行动态浏览。另外一种方式可以通过 VR/AR 的设备，让客户体验设计成果。
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