NVIDIA Omniverse™ ソリューション

NVIDIA Omniverse™ solution

NVIDIA Omniverse
プラットフォーム
アーキテクチャ

OmniverseはCAD/BIM/Game Engineなどさまざまなツールとリアルタイムで連携ができる仕組みを持っています。
特別な前処理無く、リアルタイムでレンダリングすることが可能であり、ブラウザやVRゴーグルなどでの視聴も可能です。

プラットフォーム全体像

  • Connect

    既存の3Dエコシステムをomniverseプラットフォームへ統合するためのゲートウェイ

  • Nucleus

    OpenUSDベースの資産を管理し、リアルタイムの共同作業を支えるハブ・サーバー

  • Kit

    プラットフォームの核となる開発エンジン。Extension(拡張機能)を組み合わせアプリケーションを構築

  • Output

    ワークステーションでリアルタイムレンダリング、VR/ARデバイスまたはWebブラウザへリアルタイムに配信

Omniverseプラットフォームのコンポーネント

  • Omniverse SDK

    Kit SDK

    Kit SDKでRTX対応のカスタムアプリケーションやツールを開発可能

    OpenUSD Exchange SDK

    独自のUSD I/Oソリューションを開発し、3Dエコシステム全体でUSDアセットを制作

  • Omniverse API

    Kit App Streaming

    Omniverse Kit ベースのアプリケーションをウェブブラウザにストリーミングしたり、ウェブベースのソリューションに総合することが可能

    USD Search

    3Dデータの検索と整理が簡単でワークフローを合理化し、資産管理を改善

    USD Code

    タスクを自動化し、3Dコンテンツ製作を強化し、パイプラインを最適化

  • Omniverse Blueprint

    アプリとワークフローの
    開発を加速
    • 3D Conditioning for Precise Visual Generative AI
    • Digital Twin for Interactive Fluid Simulation
    • Synthetic Data Generation With Generative AI
    • 3D Remote Monitoring
    • Spatial Streaming for Omniverse Digital Twins
    • Mega

    More to come

Kit
(Omniverse開発キット)

  • 標準化されたテンプレート:Kit-app-templateを使用して、Omniverseの開発キットであるKitベースのアプリケーションを素早く立ち上げることが可能。
  • テンプレートをベースとしたアプリケーションは自社自独のロジック・機能を追加してカスタマイズ可能。

Open USD
(Universal Scene Description)

OpenUSDは、Pixarによって開発された、「3D仮想世界のHTML」とも呼ばれるオープンな標準規格。
単なるファイルフォーマットを超え、複雑な3Dデータのやり取りや同時編集を可能に。

従来の3D制作ではツールごとにデータの形式が異なるため、移行や統合にかかっていた膨大な時間をOpen USDにより一本化。
Omniverse 内外でスムーズなデータ連携を実現。

マルチツール連携

主要な3rdパーティツールからの
データをリアルタイムに総合可能

あらゆる要素を網羅

形状、質感(マテリアル)、ライト、カメラ、アニメーション、物理特性(リジットボディ)などを一つのシーンとして統合

レイヤーで構成された3Dオブジェクトは、情報の変更や追加を行っても、
元の形状データには影響を与えない「非破壊」な管理を可能に。

レイヤー構造を持った
3Dオブジェクト

Omniverseの3Dデータ
統合環境

レイヤー構造を持った
3Dオブジェクト

メリット

3rdパーティの
3Dエコシステム間の連携

非破壊による3D
コラボレーションワークフロー

AI学習用データの統合と
迅速な本番運用展開

NVIDIA AI
Enterpriseとの統合

AIの開発・導入・スケーリングを加速するソフトウェアスイート。
場所を問わずエージェント型AIの展開が可能で、スケーラブルなAI運用を実現。

NIMマイクロサービス

OpenUSDをAIを用いて生成することが可能。

USD Code

プロンプト入力された指示内容に基づいてUSDを作成するためのPythonスクリプトを出力

USD search

プロンプト入力された指示内容または画像入力に基づいてOpenUSDデータ、3Dモデル、画像、アセットをAIで検索・提案

USD Validate

インスタントRTXレンダリングとルールベースの検証により、OpenUSDアセットの互換性を検証

NIM / USD Code適用例:
プロンプトに応じてUSDを更新し、
3Dシーンに反映

Cosmos

World Foundation Model:世界基準モデルをベースとした生成AIモデルを使い、
テキストや動画、深度マップ、セグメンテーション画像等の様々な情報を元に新たな動画を生成したり、
入力データを分析したりすることが可能な生成AIモデルを提供。
現在3つのモデルがあり、主にAI学習のためのトレーニング画像のタイプの幅や数を増やすことに利用することが可能。

Cosmos Predict

テキストや動画像の入力を元に新たな動画を生成するモデル

Cosmos Transfer

セグメンテーション画像、深度マップ、HDマップ、
テキスト等様々な入力を元に新たな環境(雪、快晴、ジャングルなど)に置き換えたり、
カメラ位置を変更させた動画を生成するモデル

Cosmos Reason

動画とテキストの入力を元に推論をし、物理的に根拠のある説明や回答を生成できるようにするモデル

NVIDIA AI Enterprise
についてはこちら

Omniverse が切り拓く
次世代ソリューション

Omniverseは多様な産業分野で革新的なソリューションを生み出しています。
ロボティクスや空間コンピューティングをはじめとする、次世代の具体的な活用例をご紹介します。

ロボティクスシミュレーション

Omniverseデジタルツインを活用して、産業ロボットへの効果的な学習環境を構築することができます。

Isaac
ロボティクスプラットフォーム

IsaaCはNVIDIAが提供するロボティクスプラットフォーム。
ロボット開発で必要なソフトウェアや開発環境を提供。

Isaac Sim
(Omniverseプラットフォーム用の
ロボットシミュレーション
ツールキット)

実際のロボットと周辺状況をOmniverse内で作り出し、動作検証を行ったり
仮想空間内での様々な情報をAI構築のためにフィードバックすることが可能。

フィジカルAIとロボットへの応用

周囲の世界を認識・感知する術を持たなかった、従来の自律マシン。
フィジカル AI の活用により、現実世界の周辺環境とシームレスにやりとりを行い、
適応できるロボットの開発・トレーニングが可能。

  • Isaac Lab
    NVIDIAが提供するロボット
    開発用のフレームワーク
  • GR00T/GR00T N1.x
    ロボット開発のワークフローと
    基盤モデル
  • Cosmos
    世界基準モデルをベースとした
    生成AIモデル

これらを利用することでヒューマノイドロボットに適用する
フィジカルAIの学習環境の構築が可能。

Isaac GR00T Blueprintによる
ロボット基礎モデル精度向上

  • Isaac GR00T 物理動作の模倣と理解
  • Cosmos 学習用データの拡張

空間コンピューティング

Apple Vision Proなどセンサーやモーションキャプチャー付きのデバイスを使用して
3D製品コンフィグレーターやロボットの遠隔操作・キャプチャに応用可能です。

3D製品コンフィグレーターとしての
NVIDIA事例

Omniverse上での
ロボット操作イメージ

科学解析ソリューション

GPU を活用したハードウェアとソフトウェアを使用し、構造力学 (FEA)、計算流体力学 (CFD)、計算エレクトロメカニクス (CEM) の複雑な課題を解決します。

Omniverse x 衝突シミュレーション

CTCが持つ科学解析ソリューション・CAEソフトウェアとの統合も可能

詳しくはこちら

独自のAIアプリケーション構築

NVIDIA Blueprintを使えば独自のAIアプリケーションを構築することが可能です。
Blueprintとは、カスタマイズ可能なワークフローのカタログです。
NVIDIA及びサードパーティーベンダーが提供するBlueprintを利用して、自社開発に適用することができます。

Blueprintの例:
ワークフローイメージ

流体シミュレーションBlueprint
サンプル・デモ