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               USD 被视为是元宇宙的 HTML：英伟达力荐、现在是苹果支持的3D文件格式、起源于皮克斯动画工作室

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2021-11-10 23:48

　　随着构建无国界元宇宙方面的炒作越来越甚，苹果公司采用的一种开源文件格式俨然枯木逢春，其起源可以追溯到30年前。

　　在本周开幕的GPU技术大会之前发布的新闻发布会上，英伟达Omniverse平台副总裁Richard Kerris将Universal Scene Description（通用场景描述，即USD）称为是“3D的HTML”。

　　如今英伟达支持这种文件格式，视为在其Omniverse软硬件平台上构建协作式元宇宙的一个关键部分，许多公司可以通过该平台构建和渲染复杂的3D世界、AI模型以及动画化身。

　　专家小组成员在周二的大会上讨论这种文件格式时表示，USD背后的想法是在由多家公司开发的虚拟现实应用软件当*享和重复使用成千上万的3D资产。

　　USD让用户可以以协作方式共享3D资产和渲染虚拟世界，并可以在所谓的元宇宙中将它们连接在一起。从理论上讲，USD可以提供将热门游戏《我的世界》连接到另一款热门游戏Roblox的钩子（hook）。

　　该文件格式之所以是“一个重要的元素，是由于它让所有这些软件产品可以充分利用我们当下在谈论的虚拟世界”，Kerris如是说。

　　USD充当一种平台，可以跨应用程序或虚拟世界共享虚拟场景、动画、材料及其他3D资产。它也是一种用于构建实时协作场景的工具，考虑到对象的位置、方向、颜色和图层等要素。USD拥有结合所有这些数据的组合运算符。

　　为了渲染这个，引擎读取有关如何从共享的资产（比如动画或模型）中将场景拼接在一起的过程描述，并在运行时将其组合在一起。英伟达最近还与苹果合作以描述刚体物理模拟。

　　皮克斯动画工作室通用场景描述的项目负责人Sebastian Grassia在参与专家小组讨论时说：“它实际上是我认为我们所见过的最全面的文件格式，因为它不仅让你可以可靠顺畅地交换几何形状，还可以交换着色材料、布光以及有关如何进行渲染的描述。”

　　元宇宙公司

　　皮克斯动画工作室当初创建这种格式是为了确保可以为其众多电影共享和重复使用成千上万的3D资产。 该格式于2016年开放，允许在实时工作区中重复使用3D数据集，同时保持原始文件完好无损。

　　Grassia说：“皮克斯动画工作室从事我们所谓的场景描述已经有大约30年的时间了；一开始非常简单，但随着我们电影的需求变得越来越复杂，我们迭代开发了目光更长远的描述模型资产的方法，需要找到将它们结合在一起的更有效的方法。”

　　USD为皮克斯动画工作室提供了不同部门独立工作的灵活性，但在渲染主场景之前，又可以在布光、颜色和图层方面进行协作。这种文件格式现正在加以调整，为更新颖的图形管道和虚拟现实等工作负载创建和共享3D数据集。

　　这种格式在苹果设备上直接得到支持，正在加以改进和完善，以便在该公司的虚拟现实未来中发挥重要作用。Epic Games在其Unreal Engine（虚幻引擎）上支持USD，该公司正在推广使用协作游戏开发。Autodesk通过其流行的软件套件支持该格式。英伟达现在通过其Omniverse平台为USD文件提供RTX渲染。

　　其他3D文件格式包括Alembic，它最初由老牌电影特效制作公司索尼影视图像工作室（Sony Pictures Imageworks）和卢卡斯电影公司于2010年宣布，用于《黑衣人3》和《超凡蜘蛛侠》等电影。

　　虽然USD文件格式促进3D视觉协作会话、保护源数据，但专家小组讨论会的参与者并不情愿让USD成为“3D的HTML”，英伟达宣称USD是“3D的HTML”。

　　Epic Games的高级产品经理Shawn Dunn表示，虽然USD大有希望，但元宇宙是否会围绕该格式建立数据足迹还有需拭目以待。他表示，就像HTML一样，业界必须齐心协力，以便采用一种标准来呈现元宇宙中的应用程序。

　　Dunn说：“至少如果每个人都可以为它做出贡献，那么突然之间，你就有了一种共同语言，只要其他软件包能阅读该语言，你就可以在任何你想要的地方可视化它。”

　　另有人提出了USD可能是3D的JPEG这一想法，但考虑到glTF3D 文件格式（一种由行业组织Khronos Group支持的开源格式）日益大受欢迎，这一想法被认为牵强附会。

　　USD文件格式可能适用于电影，但需要克服基本的挑战，才能使它适用于互联网和Web浏览器。

　　西门子公司的首席解决方案架构师Mohsen Rezaya说：“我认为，USD需要有一个JavaScript库。目前，每个人都必须手动创建各自的Python服务和C++服务才能在服务器端读取USD，然后将所需的信息发回到客户端。如果USD创建一个库，那就可以为用户免去这项工作，它将大大有助于......允许在基于浏览器的应用程序中使用USD。”