USD 科普 | Omniverse USD 到底是什么？有什么优势？

ysz · 发表于 2024-7-15 18:30

在不久前的 GTC23 大会上，NVIDIA 正式颁布发表 Omniverse Create 改名NVIDIA USD Composer， Omniverse View 改名NVIDIA USD Presenter。
我们都知道 Omniverse 本身就是基于 USD 构建的一套实时协作的平台，而此次改名更是浮现了 USD 在 Omniverse 架构中的重要地位：人们凡是认为文件格式是软件的衍生品，但从定名方式中却不难看出 Omniverse 更像是 USD 的衍生品。

为什么会这样？要回答这个问题，我们认为有必要向大师介绍 USD 的基本概念。但愿通过接下来一系列文章与视频的介绍，您会对 USD 的核心理念有更深入的认识，并能够理解为什么 Omnivese 作为未来数字 3D 世界的联通平台，会依赖于一个“文件格式”来构建。
1、概述

USD（Universal Scene Description）译为通用场景描述，是 Pixar 工作室研发的一款开源项目。互联网上时常有人将其总结为一种文件格式，这当然没有错，但无疑会把 USD 狭隘化。从定名中的 Universal 中就可以看出，USD 的野心可不只在于作为一种文件格式，而是提供 3D 数字项目统一的打点方式。
USD 与文件格式最大的分歧在于，它不为任何特定的软件而生，因此没有“耦合”的负担。同时，如果我们将常见的资产格式，例如 obj、fbx 等，理解为静态的最终“成果”，那么 USD 更像是动态的“过程”：它可以借助引用、担任等技术手段，动态地访谒一些节点，将各个节点临时搭建出一个“成果”来。
之所以说是临时，因为这个成果还可以被继续引用，成为更大“成果”的“节点”，它将永远是开放、可变的状态。如果这时候，我们改变了一些子节点的状态，那么由于合成引擎的存在，根节点的呈现状态进行相应的更新。

从上述的道理介绍，相信大师已经能够意识到 USD 的最大优势：它可以随时被扩充和改削，而无需像之前那样漫长而痛苦地重头工作。
除此之外，USD 还提供了一套东西包，能够让你对数据进行即时编纂、转换，甚至衬着，换句话说，你甚至可以把 USD 看作是一款 DCC（数字内容出产）和衬着软件。
2、什么是 USD

所以，我们再一次来问这个问题：“什么是USD？”。相信此时大师都应该非常清楚，USD 与其说是一种文件格式，更应该理解为一种框架、或是一套系统，它能解决数字内容出产中最常见的问题：如何更高效地组织和打点。
而人们常说的，USD 是一种数据格式，可能更多地指的是 *.usda 和 *.usdc。这两者是 USD 原生的文件格式，你可以按照它们的特点选择分歧的存储形式，其分歧之处在于：
*.usda 的文件格式是用 UTF-8 编码，可以用任何文本编纂器打开进行阅读。本系列后续的文章或视频也会示范如何从 *.usda 代码中“读出” 3D 场景。

*.usdc 的文件格式则是二进制编码，虽然人类不成读，但由于其高效的编码形式，能够大大提高加载速度。
.usd 事实上也是一种文件格式，它可以是上述两者的任一项。你可以使用 USD 提供的东西，很便利地将 .usd 转换成 *.usda 或是 *.usdc。
3、USD 的未来

目前，我们已经能够看到 USD 垂垂成为 3D 世界的一种趋势。虽然皮克斯工作室是 USD 的提出者，但诸如 Apple， NVIDIA 等巨头，也正逐步插手对 USD 的研发工作中。
例如，Apple 提出了 *.usdz 的文件格式，并应用于 Apple 的 AR 架构中，极大拓展了 USD 的使用场景。NVIDIA 正在拓展 USD 撑持 UTF-8 的范围，为 USD 的生态作出了贡献。

同时，虽然 USD 诞生于影视行业，但在涉及 3D 内容的各个行业中都具有极大的应用潜力，例如游戏、建筑、设计和制造业等等。因此，3D 范围常用的内容出产软件、衬着器与游戏引擎等，也都先后颁布发表了对于 USD 的撑持。包罗但不仅限于：
● Siemens 系列， Teamcenter, Siemens NX , Siemens Process Simulate
● Autodesk 系列，例如3ds Max，Maya，Revit
● Adobe
● CityEngine
● Blender
● Vray
● Maxon 系列，例如 Cinema 4D，Redshift，ZBrush
● Omniverse
● Houdini
● Unity
● Unreal Engine
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