NVIDIA Omniverse 플랫폼 Overview
NVIDIA Omniverse는 실시간 교환, 협업 및 공유 가상 세계를 위한 개방형, 클라우드 native 플랫폼으로 디자인 workflow의 가속과 실시간 협업을 지원한다. 크리에이터, 디자이너, 엔지니어들은 NVIDIA Omniverse connector를 통해 동시에 협업할 수 있다. Omniverse의 사용 예는 다음과 같다.
1.협업 파트너가 같은 공간에 있거나, 원거리에 있어도 NVIDIA Omniverse에 접속하면 실시간 포토 리얼리스틱 렌더링을 활용한 공동 작업을 동시에 진행할 수 있다.
- 예) 글로벌 건축사 Kohn Pedersen Fox는 Omniverse 플랫폼을 사용해 전세계 지점을 연결하고 직원들의 동시 협업을 지원
2. NVIDIA Omniverse는 물리적 정확도를 높인 가상세계 시뮬레이션에 핵심적인 역할을 수행할 수 있다.
- NVIDIA Drive Sim: End-to-End 자율주행 차량의 정확도를 높이는 방식을 가상으로 검증
- NVIDIA Isaac Sim: 로보틱스의 시뮬레이션과 학습 능력을 향상시킬 수 있음
3. 연구분야에서 Omniverse는 과학 연구를 위한 시각화 툴과 고성능 컴퓨터 그래픽을 결합한다.
- NVIDIA RTX GPU로 렌더링한 코로나 바이러스 단백질의 각 돌기(스파이크)를 180만개 이상의 삼각형으로 표현함
Omniverse Platform Components
Omniverse는 Nucleus, Connect, Kit, RTX Renderer, Simulation의 5가지 핵심 부분으로 구성된다.
(1) Omniverse Nucleus
Omniverse Nucleus는 Omniverse의 데이터베이스 및 협력 엔진이다. Nucleus의 기능은 다음과 같다.
기능 및 이점
- 팀들은 Omniverse Nucleus로 여러명의 사용자들을 여러 애플리케이션에 라이브로 연결할 수 있다.
- 이를 위해 Nucleus는 다양한 클라이언트 애플리케이션, 렌더러, 마이크로서비스 모두가 가상 세계의 representation을 함께 공유하고 수정하도록 기본 서비스를 제공한다.
- Nucleus는 publish/subscribe 모델로 동작한다. Omniverse 클라이언트는 디지털 자산 및 가상 세계의 수정사항을 Nucleus 데이터베이스에 publish하거나 변경사항을 subscribe할 수 있다.
Nucleus는 workstation, on-premise, private cloud와 같은 다양한 방법으로 설치할 수 있다.
협력 및 애플리케이션간 Live Sync
- 연결된 3rd party 애플리케이션간 변화가 실시간으로 전송된다.
- 여러 클라이언트(apps, connectors 등) 중 하나 변경 사항을 publish하면 다른 모든 클라이언트(subscriber)는 즉시 해당 변경사항을 수신한다.
(2) Omniverse Connectors
NVIDIA는 DCC 도구와 컴퓨팅 서비스가 Omniverse Nucleus DB를 통해 서로 쉽게 통신할 수 있도록 하는 오픈소스 USD 배포 위에 확장 및 추가 SW 레이어를 구축하였다. 이와 같은 확장 및 추가 기능, 그리고 이를 사용하는애플리케이션 플러그인을 모두 Omniverse Connect라고 한다.
Omniverse Connect 라이브러리를 사용하면 클라이언트 애플리케이션이 Nucleus DB에 연결하고 개별 자산과 전체 세계를 publish/subscribe 할 수 있다.
(3) Omniverse Kit
Native omniverse 애플리케이션 및 마이크로서비스를 구축하기 위한 툴킷이다.
- USD inspector, editor, layout tool, viewer로 작동할 수 있는 기본 UI와 함께 제공됨
- USD를 사용하는 애플리케이션용 표준 렌더링 인터페이스는 Hydra이며 USD 배포의 일부임
(4) Simulation
NVIDIA Omniverse의 Simulation은 Omniverse Kit의 플러그인 또는 마이크로서비스로 제공된다. (e.g. 오픈소스 physical simulator인 PhysX) Kit는 simulation 설정 편집, 시작 및 중지, 모든 매개변수 조절을 위한 기능을 제공한다. Omniverse Simulation은 다음과 같은 Simulation 환경을 제공한다.
- Robotics
- Special Effects
- Drive Simulation
- Architecture, Engineering and Construction (AEC)
- Film and TV (M&E)
- Game Development
- Synthetic Data Generation (AI)
- HPC Visualization
(5) RTX Renderer
Omniverse RTX Renderer는 NVIDIA의 RTX기술, Pixar의 USD(Universal Scence Description) 및 NVIDIA 의 MDL(Material Definition Language)을 기반으로 구축된 물리기반 실시간 ray tracing renderer이다. RTX Renderer는 2가지 모드를 제공한다.
- RTX Real Time Traced Mode
- RTX Path Traced Mode
RTX Renderer를 지원하는 Ampere RTX GPU는 다음과 같다.
- Ampere GeForce RTX: 3080, 3080 Ti, 3090
- Ampere RTX: A4000, A5000, A6000, A40
RTX Renderer는 멀티 GPU 렌더링을 지원한다. GPU가 동일할 필요는 없지만 GPU 메모리 용량과 성능이 고르지 않으면 활용성이 떨어진다.
- GPU의 메모리 용량이 다를 경우, 용량이 낮은 GPU는 다른 대용량 GPU 메모리에 맞는 장면을 로드하지 못할 수 있다.
- 성능이 낮은 GPU는 다른 GPU의 성능을 억제한다. 이것은 자동 load balancing 알고리즘을 사용하여 향후 릴리스에서 해결 될 것이다.
