你好，這里是 BIMBOX,。

01 NVIDIA 的大招

也許你會說,，英偉達不是做電腦硬件的公司嗎，怎么跟參數(shù)化設計,、建筑業(yè)數(shù)字化扯上關系,，怎么還有專門面向建筑業(yè)的軟件了？

別著急,，故事還得從去年英偉達黃老板那次欺騙了全世界的廚房發(fā)布會開始,。

2021 年 4 月 GTC 技術大會，因為全球疫情的關系,，英偉達的 CEO 黃仁勛在自家廚房召開了一場在線技術演講,，還發(fā)布了 NVIDIA 首款服務器 CPU——Grace。

烤箱里捧出新產(chǎn)品,、叫板因特爾,，「皮衣刀客」黃老板這些整活操作確實吸引了一波目光，不過慢慢的人們就把這場演講淡忘了,。

怎料在三個月之后,，NVIDIA 發(fā)布了一支紀錄片，叫《連接元宇宙：GTC 主題演講是怎么制作的》,，他們自己爆料,，那場發(fā)布會里，有 14 秒鐘的場景是假的——不僅廚房里的所有物件,，連黃老板本人也是三維建模做出來的,。

這可跟咱們平時看一段游戲 CG 水平不一樣，制作團隊相當于是在全世界的動畫專家眼皮子底下整活,，足足騙了所有人三個月,。

這要很大程度歸功于英偉達的光線追蹤技術，不同于以往的「光柵化」技術,，它是通過模擬光線的照射路徑,，真實地重現(xiàn)光線帶來的材質(zhì)、陰影和反射,，讓畫面更接近現(xiàn)實,，也是現(xiàn)在高端游戲和顯卡的標桿技術。

大家再復盤去看這段以假亂真的動畫制作過程,，除了大家耳熟能詳?shù)?AI 3D 建模,、光線追蹤技術，背后還有一個英偉達自研的創(chuàng)作者平臺浮出了水面,，它的名字叫 Omniverse,。

要是按中文來理解,，這個平臺的名字就叫「全能宇宙」，是不是很霸氣,？

當時這條新聞在動畫圈和游戲圈刮起了一陣不小的風波,，不過對于更多的圈外人來說，也就是覺得,，這個 Omniverse 看起來就是一款更逼真地渲染軟件呀,？

NVIDIA 想做的，還真不是一個渲染這么簡單,。

紀錄片里說到,，Omniverse 這一次集成了 Blender 和 Adobe 軟件,，不僅能跨平臺支持所有用戶的物理渲染,、模擬和仿真,，還能讓創(chuàng)作者、審核者在世界上任何地方,，在一個共享的虛擬世界中進行合作,。

哎，這么一說,，是不是有點「元宇宙」的味道了,？還別說，Omniverse 這個名字,，就是脫身于元宇宙的 Metaverse,。黃仁勛自己說，Omniverse 將會是英偉達打造元宇宙的秘密武器,。

元宇宙智庫 MetaZ 創(chuàng)始人陳序?qū)ｉT寫了文章,，請國內(nèi)對元宇宙感興趣的小伙伴重點關注一下 Omniverse，他是這樣描述這個平臺的：

不同于其他的元宇宙玩家,，大部分是面向消費者直接開發(fā)元宇宙應用,，英偉達服務的對象主要是生產(chǎn)者，給他們提供硬件和軟件的工具,，也就是給淘金者賣鏟子的,。

它通過顯卡和 AI 技術，來簡化 3D 建模和渲染的難度,，還把所有軟件的數(shù)據(jù)統(tǒng)一到一個通用的 3D 文件格式 USD,。

Omniverse 最重要的兩個特點，一是對現(xiàn)實物理定律的實時模擬,，能帶來一系列真實場景的建立和分析模擬應用,；二是讓不同軟件的開發(fā)者能在同一個平臺上實時地遠程協(xié)作，這將會給跨地區(qū),、跨行業(yè)的合作帶來很大的想象空間,。

不過,，咱們還是先不扯到元宇宙那么遠,，還是拉回到工具視角,，近距離看看這個 Omniverse 到底是啥，能在建筑業(yè)做什么,。

02 拆解 Omniverse

實際上,，英偉達在計算機圖形學上的技術非常多，它是把一系列技術集成打包到一起,，統(tǒng)一稱作 Omniverse 平臺,。

咱們就反過來拆解一下，這個平臺都由哪些技術構成,。

簡單來說,，Omniverse 一共由五個核心組件，這些組件連同其他第三方數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作工具,，以及一些微服務,，共同組建了整個 Omniverse 生態(tài)系統(tǒng)。

這五個核心組件分別叫做 Nucleus,、Connect,、KIT、Simulation 和 RTX Renderer,。

展開說說,。

? Nucleus

它是一個數(shù)據(jù)庫引擎，作用是連接不同地理位置的用戶,，實現(xiàn) 3D 設計內(nèi)容的交互,。連接以后，各地負責 3D 建模,、整體布局,、材質(zhì)著色、照明特效和渲染工作的不同設計師,，可以實現(xiàn)異地的實時協(xié)作,，來共同創(chuàng)建一個場景。

Nucleus 依托一個叫做 USD 的通用場景描述格式,，全稱叫做 Universal Scene Description,，這個格式由大名鼎鼎的動畫公司皮克斯（Pixar）在 2016 年開源發(fā)布，你可以把它類似理解為咱們行業(yè)的一些中間格式,，比如 FBX 或者 IFC,。

不過英偉達對這個格式的開放性和交互性顯然做了更多的事情，這個咱們放到后面來說,。

? Connect

這個工具是連接 Nucleus 和外部軟件的程序,，當?shù)谌杰浖臄?shù)據(jù)發(fā)生變化時,，Connect 負責接收第三方應用的數(shù)據(jù)更新，并發(fā)布內(nèi)部生成的更改,。

這意味著用戶可以使用任何自己喜歡的軟件來連接到 Omniverse,，包括 3ds Max、Maya,、Revit,、SketchUp、Rhino 和 UnrealEngine 4 等,。

看到這兒是不是有點感覺了,？繼續(xù)往下看。

? RTX Renderer

這是一款多 GPU 渲染器,，利用 Turing 和硬件 RT 內(nèi)核,，做到實時的硬件加速光線追蹤和路徑追蹤，可以根據(jù)硬件配置的增加,，處理超大型的場景,。

作為專業(yè)生產(chǎn)顯卡的公司，出品的渲染工具就不用多說了,，需要理解的是,，它是從 Nucleus 數(shù)據(jù)庫中接受實時變化的 USD 數(shù)據(jù)，再實時地反饋到渲染器里面去,。

? Simulation

這部分是英偉達的一系列仿真模擬技術,，以插件或者微服務的形式集成到一起，支持有限元模型,，用來模擬和分析現(xiàn)實物理世界,，比如剛體動力、破壞和斷裂,、汽車動力以及流體動力,。

比如普通游戲里的一個小球，落地的時候會彈起來 3 次,，這個是程序事先寫好的,；而通過 Simulation，小球會根據(jù)自身的材質(zhì),、重量,、地面硬度、下落高度等信息,，根據(jù)物理定律來實時計算會彈跳幾次,。

它一方面可以用于構建一個更真實的虛擬世界，另一方面，也能實時模擬我們的現(xiàn)實世界,，通過分析反過來解決現(xiàn)實世界的問題,。

? Kit

最后要說的這個工具，是開發(fā)者使用的,，他們可以利用 Kit,，使用 Python 或者 C++ 語言，來編寫各種原生的擴展程序,。

這就讓來自不同行業(yè)的專業(yè)人員,，能利用前面幾個核心組件的基礎功能,，根據(jù)自己的需求,，開發(fā)出不同的軟件工具，給一線使用的人員直接使用,。

上面說的這五個組件,，是 Omniverse 的中層基礎構件，在它之下,，還有一系列的圖形技術,、計算技術和 AI 技術，開發(fā)者可以不必接觸到這些底層技術,，通過它們開發(fā)出更高層級的行業(yè)應用軟件,。

那么現(xiàn)在有沒有已經(jīng)開發(fā)出來的軟件應用呢？還真有不少了,，放一張圖看看：

有些軟件不是給咱們這個行業(yè)用的,，比如 Audio2Face，是一個 AI 應用,，只需要輸入一段聲音,，就能生成 3D 角色的面部動畫。

比如 Isaac Sim 是一款機器人設計師使用的軟件,，通過在虛擬空間里創(chuàng)建生成隨機復雜的環(huán)境,，來給物理世界的機器人設計程序，并且對它們進行訓練和測試,。

此外,，還有專門用來做 3D 深度學習的、自動駕駛模擬的,、人體骨骼動畫的,，等等。

通過底層的技術架構,，中層的開發(fā)者工具,，以及頂層的行業(yè)交互應用，Omniverse 搭建出了這么一套龐大的技術體系，這張圖就可以看到它目前的全貌,。

現(xiàn)在你可以看到,，在英偉達的設想中，未來元宇宙的構建師們,，需要有這么一套工具,，可以輕松達成遠程協(xié)作，來搭建虛擬世界里真實的內(nèi)容,，包括各種物體,、動畫、光照,、聲音,，甚至人物。

當然,，還包括一個重要的東西：建筑,。

所以，當我們說,，建筑業(yè)可以探索和使用 Omniverse,，并不是說它就是給建筑業(yè)開發(fā)的，所謂「弱水三千,，只取一瓢」,，建筑設計師作為 Omniverse 龐大用戶體系中的一部分，參與到其中,。

黃老板是來降維打擊的,。

03 建筑業(yè)怎么用？

當然,，未來英偉達的布局是怎樣的,，元宇宙的圖景又是怎樣的，跟大部分建筑業(yè)的人關系不大,，咱們就關注,，現(xiàn)階段有沒有能拿來提高生產(chǎn)力的工具能用。

前面我們說開發(fā)者可以利用 Kit 開發(fā)出不同的行業(yè)應用,，在目前不斷擴張的應用版圖里,，就有這么兩款，是直接給建筑設計師使用的,，它們分別是 Omniverse Create 和 Omniverse View.

Omniverse Create 可以單獨使用,，也可以和其他設計師常用的工具聯(lián)合起來使用，設計師們可以打通軟件之間的格式壁壘,，在統(tǒng)一的 USD 格式下,，在同一時間共同創(chuàng)建 3D 場景,。

每個人可以加入自己的素材，或者在 Create 的素材庫里面加入植物,、家具和道路等等,，在多 GPU 的支持下，可以渲染數(shù)十億個多邊形,，實現(xiàn)無需等待的實時光線追蹤渲染,。

Omniverse View 則是一款可視化應用，任何在 Create 里面創(chuàng)建的場景,，都可以讓非專業(yè)人士,，以非常逼真的物理效果，隨時用簡單的交互方式,，來審查 3D 設計項目,。

Create 和 View 都同樣包括 RTX 視口，利用 RT Core 實現(xiàn)光線追蹤,，利用 AI 進行降噪和縮放,，從而實現(xiàn)非常逼真的畫面效果,。

這兩個軟件,，你可以簡單理解為：一個用于場景搭建，一個用于場景查看,，背后都有來自英偉達 RTX 強大的光追渲染支持,。

單看這兩個軟件，似乎主要還是做后期渲染用,，但如果把它們放到 Omniverse 提供的一整套系統(tǒng)里,，就沒這么簡單了。

實際上,，面向 AEC （建筑,、工程和施工）行業(yè)，Omniverse 給出了一整套解決方案,。通過把 Create,、View，以及前面說到的 Nucleus 和 Connector 集成到一起,，這套解決方案能給咱們這個行業(yè)帶來跨軟件的,、實時的、異地協(xié)同的真實渲染,。

這里我們說到三個關鍵詞,，一是跨軟件、二是實時,、三是異地協(xié)同,。

分別做到這三件事的解決方案有很多，大部分渲染工具都可以導入不同格式的文件；有一些軟件比如 Enscape,，可以在 3D 建模的同時提供即時的渲染效果呈現(xiàn),；還有一些工具，可以在跨地區(qū)的設計師各自完成設計工作之后,，把文件上傳到一個平臺上,，合并到一起來進行協(xié)同工作。

但是,，同時把這三件事做到的解決方案,，可就極為罕見了。這可不僅僅是秀一秀技術肌肉,，而是能讓傳統(tǒng)的工作流發(fā)生一個質(zhì)變,。

在同一個項目里，有的設計師用 SketchUp 做方案設計,，有的設計師用 Rhino 和 Grasshopper 做建筑外表皮設計,，有的設計師用 Revit 和 Dynamo 做細部 BIM 設計，有人用 3Ds MAX 做內(nèi)部精裝設計,，另外還有后期負責人用 Blender 做動畫,，用虛幻引擎做交互式場景。

以前的工作流程,，這些人總是要互相等待,，一個人完成了工作，再通過導入導出進入到別人的軟件,，而中間還經(jīng)常出現(xiàn)格式不兼容的問題,。

Omniverse 提供的這套方案，是把所有軟件的數(shù)據(jù),，以在線同步的方式,，集成到 Nucleus 數(shù)據(jù)庫里面，再分發(fā)給 Create,、View 這樣的應用,，每個人的變更都實時同步給其他人，并且是以真實級別的渲染來互相呈現(xiàn),，最終大家在實時異地協(xié)作中完成的結(jié)果,，再生成為動畫、渲染圖,、VR,、互動程序等結(jié)果。

這樣,，在打造概念設計和細部設計的過程中,，身處不同地方的工程師和設計師可以隨時提出構思,，并且和其他人同步審查和迭代這些構思，讓每個人的想法對于協(xié)作網(wǎng)絡中的其他人都是所見即所得,，「渲染」不再是一個馬后炮的呈現(xiàn),，而是被前置到了設計的工作流程的每一步中去了。

比如說,，一位設計師在 Revit 里面增加了一個構件,，就可以把這一處修改同步到 Omniverse Create 里面，并且可以實時修改它的材質(zhì)外觀,。

當然,，他也可以直接在 Create 里面修改構件的位置和材質(zhì)，打開光線追蹤,，實時查看效果,。

使用參數(shù)化設計工具的設計師，也能通過 Grasshopper 或者 Dynamo 腳本修改方案,，這樣的修改也是會被實時反饋到 Omniverse 里,。

另外，還記得我們一開始說,，你可以像理解IFC一樣理解 USD格式嗎,？目前 Omniverse 已經(jīng)可以接收 Revit 等軟件里面的 BIM 信息，除了形體和材質(zhì),，所有構件的屬性信息也可以被同步到Omniverse里面,，可以在后續(xù)發(fā)揮更多的作用。

如果是個人,，可以在單個電腦上安裝這套系統(tǒng)，更好的消息是,，Omniverse的個人版目前是完全免費的,，只需要下載安裝到一臺裝有 RTX 顯卡的電腦上，把它當作一款高級且免費的渲染工具,，享受這種無需導入導出,、實時反饋的逼真渲染。

什么,，你還沒有 RTX 顯卡,？別著急買，別忘了我們今天說好了,，要送兩塊 RTX A4000 出去呢,！咱們接著往下看。

同時,，Omniverse 也支持團隊和企業(yè)用戶,，無論團隊規(guī)模大小,，都可以使用工作站或者筆記本電腦，在公有云或者私有云環(huán)境下部署一個工作組,，把所有設計師連接到同一個環(huán)境里,。

而我們所說的工作模式發(fā)生質(zhì)變，也就來自這種團隊使用的模式,，前面說到所有實時反饋的渲染變化,，不僅是一位設計師自己能看到，凡是連接到這個項目的其他人,，都可以實時看到變化,，進而隨之調(diào)整自己的方案。

比如國外的 Neoscape 公司分享了自己的案例,，在這張圖里,，左側(cè)是景觀設計師在 Photoshop 里工作，右側(cè)是建筑師在 3Ds MAX 里工作,，他們都連接到中間 Omniverse 的同一個場景里,，所以他們可以實時看到彼此協(xié)作的真實畫面。

這種設計模式帶來的效率改變,，當然也不僅限于建模這一個方面,，Omniverse 自帶了 Sun Study 功能，可以輸入項目所在的經(jīng)緯度,，精確的還原真實的光照,。同時它所支持的這些設計軟件，背后又各自關聯(lián)著更多的模擬分析軟件,，比如采光分析,、火災分析、人流模擬,、綠色建筑分析等等,。

當跨軟件的、實時的異地協(xié)同這三件事同時實現(xiàn),，也就意味著,，一位在紐約的日照分析師，發(fā)現(xiàn)某一棟建筑 2 層的采光存在問題,，那位于舊金山的設計師馬上就可以對這一層開始修改,，而另一位身居洛杉磯的規(guī)劃師，可以不必等待建筑師的工作完成,，就可以繼續(xù)進行他的城市規(guī)劃設計,。

此外，很多分析工具目前已經(jīng)可以和英偉達的技術本身發(fā)生聯(lián)動,，比如 SimScale,，就可以利用云端 NVIDIA GPU 的強大功能進行微氣候分析,，為項目提供最佳的形狀和朝向，評估建筑內(nèi)外的風力舒適度,。

在當下越來越成熟的 AI,、云計算和 3D 技術下，不同行業(yè)的邊界也正在逐漸被打破,。

讓黃仁勛直呼「A Work of Art」的寶馬數(shù)字孿生虛擬工廠,，就是 1:1 地在虛擬空間里實時模擬和協(xié)調(diào)全球 31 座工廠，在推進 Omniverse 應用的過程中,，建筑與工業(yè),、設計與模擬，都已經(jīng)融合到一起,，機械臂組該怎樣組裝配件,、機器人該如何配送物料，所有現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)都進入虛擬空間里進行分析和模擬,，再利用這些數(shù)據(jù)對設備進行預測性維護,，或者在設備投放之前進行擬真測試。

這些都僅僅是英偉達發(fā)布 Omniverse 兩年多時間內(nèi)發(fā)生的事兒,，我們不知道未來 30 年,，技術的世界會變成什么樣子，技術人才的邊界又會打碎融合成什么樣子,，但我們能感覺到,，它一定和今天迥然不同。

未來可期,。

04 直播預告與顯卡福利

關于設計師打破自我技術的邊界,、以及今天重點講到的 Omniverse，我們在這兒只是開了一個頭,，還有很多可講的內(nèi)容沒展開說,。

于是，我們請來一位「大步跨界」的大神,，一起開一場直播。

這場直播有三個理由你不應該錯過：

? 第一,，我們會送出兩塊 NVIDIA RTX A4000 顯卡,，讓設計師們在工作中有更棒的專業(yè) 3D 性能體驗，最近單塊的價格在7500元左右,。

? 第二,，我們會邀請到一位在參數(shù)化設計、數(shù)字化等方面探索了多年的設計師,，分享他這幾年做過的那些很酷的事兒,。

? 第三,，我們要談到一套很霸氣的軟件，幫助設計師團隊在三維參數(shù)化協(xié)同設計和渲染方面上一個大臺階,。

請來直播的大佬,，他的名字叫曹徐偉，最早是一名設計師,，曾經(jīng)在現(xiàn)代設計,、GAD、BENOY 等知名設計事務所工作,，參與過Zaha的虹橋Soho,、KPF的超高層設計、閔行體育中心的紅館異形設計等等項目,，有著十年的參數(shù)化設計經(jīng)驗,。

他在2015年開始接觸BIM技術，把這項技術應用到了環(huán)球影城,、GAD杭州總部大樓等項目中,。

如今，他已經(jīng)在英偉達工作,，為建筑師提供解決方案和技術服務,。從設計事務所到科技公司，他是怎樣完成自己的職業(yè)躍遷的呢,？

這次直播中,，他不是代表英偉達，而是代表一位喜歡技術,、愛折騰,、愛琢磨的設計師，來分享很多關于設計這個行業(yè)變遷的思考,，對參數(shù)化設計,、BIM、模型重構等技術的探索,，還有他在設計過程中和工作之外許多很酷的嘗試,。

當然，還有關于Omniverse更進一步的講解和答疑,，也被安排在這次直播里,。

另外，我們還邀請了英偉達國內(nèi)企業(yè)級合作伙伴,，贊奇科技的市場部負責人安超群,，指導大家參與一系列關于Omniverse免費試用的活動，當然這次她最重要的身份,，就是本次活動的福利官,，兩塊 RTX A4000 顯卡幫助大家體驗一下Omniverse帶來的高效能,，以及其他一系列的直播福利（Omniverse紀念包、BIMBOX課程代金券,、呆貓云桌面代金券,、《數(shù)據(jù)之城》實體書），就都由她來給大家發(fā)放啦,。

這個直播活動來自于我們和一位英偉達（NVIDIA）的小伙伴合作的一場知識分享,，咱們先從直播的第三個看點，英偉達給建筑設計行業(yè)帶來的解決方案聊起,。

好啦 有態(tài)度,，有深度，BIMBOX,，咱們明晚見,！