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如何使用OpenUSD

NVIDIA英偉達(dá)企業(yè)解決方案 ? 來(lái)源:NVIDIA英偉達(dá)企業(yè)解決方案 ? 2025-02-25 14:35 ? 次閱讀
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通用場(chǎng)景描述(OpenUSD)是一個(gè)開(kāi)放且可擴(kuò)展的框架和生態(tài)系統(tǒng),它通過(guò) API 支持 3D 虛擬世界中的合成、編輯、查詢、渲染、協(xié)作和仿真

本文將介紹如何開(kāi)始在現(xiàn)有資產(chǎn)和工具中使用 OpenUSD 以及可以采取哪些步驟不斷改進(jìn) USD 工作流。

關(guān)于 OpenUSD 基本概念、詞匯和最佳實(shí)踐的交互式介紹,請(qǐng)瀏覽 NVIDIA 深度學(xué)習(xí)培訓(xùn)中心的免費(fèi) Learn OpenUSD 學(xué)習(xí)路徑。

數(shù)據(jù)交換

OpenUSD 不會(huì)取代現(xiàn)有的工具或數(shù)據(jù)格式。顧名思義,通用場(chǎng)景描述為網(wǎng)格和 PBR 材質(zhì)等諸多 3D 概念提供了一種通用的數(shù)據(jù)表示方式,并且其支持范圍正在不斷擴(kuò)展到物理學(xué)、B-reps 等其他概念。

如要將 OpenUSD 用于現(xiàn)有資產(chǎn),請(qǐng)先使用導(dǎo)出器或轉(zhuǎn)換器將內(nèi)容導(dǎo)入 USD。該方法可以將現(xiàn)有資產(chǎn)快速、有效地集成到新的 USD 工作流中,以便提升各個(gè)生產(chǎn)階段的協(xié)作性、性能和互操作性。

有關(guān)如何開(kāi)始使用 USD 的詳細(xì)信息,參見(jiàn)支持 USD 交換的應(yīng)用和工具列表。

如果想要擴(kuò)展 USD 工作流并將 OpenUSD 用于專有數(shù)據(jù),可能需要開(kāi)發(fā)自己的數(shù)據(jù)交換解決方案。

您可通過(guò)數(shù)據(jù)交換管線管理從一種數(shù)據(jù)格式到另一種數(shù)據(jù)格式的內(nèi)容提取、轉(zhuǎn)換和攝入。如要將現(xiàn)有內(nèi)容整合到 USD 工作流中,需要使用以下幾種基本的數(shù)據(jù)交換解決方案:

導(dǎo)入器和導(dǎo)出器:可在數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)建(DCC)應(yīng)用中找到這兩種工具,使用它們直接將 3D 資產(chǎn)導(dǎo)入到 USD 或從 USD 中導(dǎo)出 3D 資產(chǎn)。Rhino、Blender 等常用軟件可方便地導(dǎo)入 3D 資產(chǎn),Houdini 等應(yīng)用可將 3D 資產(chǎn)打開(kāi)為原生 USD 文件,讓用戶能夠更加簡(jiǎn)單地在現(xiàn)有工具中使用 USD。

轉(zhuǎn)換器:用于將各種格式的 3D 文件轉(zhuǎn)換為 USD 文件或從 USD 文件轉(zhuǎn)換為 3D 文件的獨(dú)立程序或腳本。此類工具依靠靈活的批量處理和自動(dòng)化,無(wú)需人工干預(yù)即可輕松轉(zhuǎn)換資產(chǎn)。

USD 文件格式插件:此類 USD 插件讓用戶能夠以最初的源格式保存數(shù)據(jù),同時(shí)在打開(kāi)一個(gè)階段時(shí)動(dòng)態(tài)讀取數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為 USD 格式。這意味著用戶既能夠處理原生格式的資產(chǎn),同時(shí)還能夠受益于 USD 的強(qiáng)大功能并保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性和工作流效率。

概念數(shù)據(jù)映射和提取、轉(zhuǎn)換、加載(ETL)是開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)交換解決方案的關(guān)鍵流程,有助于確保 3D 資產(chǎn)和數(shù)據(jù)的無(wú)縫傳輸與集成。

概念數(shù)據(jù)映射涉及定義一個(gè)系統(tǒng)或格式的數(shù)據(jù)如何與另一個(gè)系統(tǒng)或格式的數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)。由于每種應(yīng)用或文件類型都可能有自己特有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和表示方法,因此這一點(diǎn)在處理不同的 DCC 應(yīng)用或文件類型時(shí)尤為重要。

ETL 是一個(gè)將數(shù)據(jù)從一個(gè)系統(tǒng)移動(dòng)并整合到另一個(gè)系統(tǒng)的完整流程。它包含以下主要步驟:

提?。簭脑聪到y(tǒng)或文件格式中提取數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以是 3D 模型、紋理、動(dòng)畫(huà)或任何其他相關(guān)內(nèi)容。

轉(zhuǎn)換:轉(zhuǎn)換提取的數(shù)據(jù),使其符合目標(biāo)運(yùn)行時(shí)的要求,包括轉(zhuǎn)換單位、重新格式化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或?yàn)V除無(wú)關(guān)數(shù)據(jù)或私人數(shù)據(jù)。

加載:將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)加載到目標(biāo)運(yùn)行時(shí),使數(shù)據(jù)可直接用于基于 USD 的工作流和應(yīng)用。該步驟有時(shí)被稱為攝取。

概念數(shù)據(jù)映射和 ETL 流程對(duì)于將內(nèi)容有效、準(zhǔn)確傳輸?shù)?USD 生態(tài)系統(tǒng)并在整個(gè)交換過(guò)程中保持其質(zhì)量和功能至關(guān)重要。OpenUSD Exchange SDK 有助于加快數(shù)據(jù)交換解決方案的開(kāi)發(fā)速度和編寫(xiě)高質(zhì)量的 OpenUSD 數(shù)據(jù)。

在將數(shù)據(jù)導(dǎo)入 OpenUSD 后,下一步就是了解如何匯總和構(gòu)建數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)最高效率。

用戶可通過(guò)免費(fèi)的 Learn OpenUSD 自學(xué)課程了解如何開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)交換管線。

資產(chǎn)結(jié)構(gòu)化原則和內(nèi)容聚合

OpenUSD 的真正優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)建立良好的資產(chǎn)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)有效的內(nèi)容聚合和資產(chǎn)重用。建立良好的資產(chǎn)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容聚合是在復(fù)雜項(xiàng)目中有效組織和組合 3D 資產(chǎn)與場(chǎng)景的關(guān)鍵。

在建立資產(chǎn)結(jié)構(gòu)時(shí),需要將 3D 內(nèi)容分解成更小、更易于管理的組件,以便引用和重復(fù)使用。這樣就可以創(chuàng)建一個(gè)層次分明的有序結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)化資產(chǎn)的管理和維護(hù)。該方法只在需要時(shí)加載必要的組件,提高了可重用性和性能。

如果有良好的資產(chǎn)結(jié)構(gòu),就可以通過(guò)不同的工作流在不同圖層中獨(dú)立編寫(xiě)數(shù)據(jù),然后將這些圖層組合成一個(gè)資產(chǎn)。這種無(wú)損編輯方法可確保一個(gè)團(tuán)隊(duì)所做的更改不會(huì)覆蓋另一個(gè)團(tuán)隊(duì)的工作,提高了團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)作性。

在創(chuàng)建了較小的組件后,就可以使用內(nèi)容聚合將它們組合成一個(gè)連貫的場(chǎng)景。引用、有效載荷等合成操作符支持這一過(guò)程。

合成操作(Composition arcs)

合成操作是 OpenUSD 的基礎(chǔ)運(yùn)算符,可將較小的場(chǎng)景描述單元組合成較大的單元,使 OpenUSD 工作流中的資產(chǎn)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容聚合更加穩(wěn)健。

該功能是使 OpenUSD 有別于其他 3D 數(shù)據(jù)格式和框架的“超能力”之一。

合成操作是無(wú)損組合 USD 數(shù)據(jù)單元的重要工具。OpenUSD 中的可用合成操作包括子圖層、引用、有效載荷、變體集、繼承、專門化以及最新添加的重定位。

可先通過(guò)以下合成操作了解如何在自己的工作流中使用這些合成操作:

子圖層:使多個(gè)協(xié)作者或流程能夠?qū)o定的 USD 上下文進(jìn)行操作。子圖層中編寫(xiě)的數(shù)據(jù)以“包含”方式添加到 USD 上下文中。

引用:最適合用于內(nèi)容聚合,可將一個(gè) USD 上下文嫁接到另一個(gè) USD 上下文的層次結(jié)構(gòu)中。通過(guò)引用資產(chǎn),您可以維護(hù)每個(gè)組件的單一基準(zhǔn)真相來(lái)源,從而確保一致性并減少冗余。這在重復(fù)使用相同資產(chǎn)的大型項(xiàng)目中尤其有用。

變體集:用于存儲(chǔ)一個(gè)組件的多個(gè)變體,可在不復(fù)制數(shù)據(jù)的情況下增強(qiáng)適應(yīng)性。借助該功能,您只需要一個(gè)高效的結(jié)構(gòu),就可以創(chuàng)建一項(xiàng)資產(chǎn)的不同版本,例如不同的材質(zhì)或配置。變體集的用例之一是為一個(gè)模型指定不同的紋理和材質(zhì)或配置,例如描述一輛具有不同油漆顏色或不同輪輞樣式的汽車。

學(xué)習(xí)和使用合成操作將為 USD 工作流帶來(lái)立竿見(jiàn)影的效果。但由于其高度的靈活性和應(yīng)用的多樣性,可能需要數(shù)年時(shí)間才能掌握合成操作。想要有效使用OpenUSD,可以進(jìn)行多種嘗試并加深對(duì)合成操作類型的了解。

通過(guò)免費(fèi)的 Learn OpenUSD 自學(xué)培訓(xùn)學(xué)習(xí)創(chuàng)建合成操作。

開(kāi)始使用 OpenUSD

OpenUSD 提供了一套實(shí)現(xiàn)高效 3D 資產(chǎn)管理和內(nèi)容聚合的完整功能,因此是大型項(xiàng)目不可或缺的框架。掌握了數(shù)據(jù)交換、資產(chǎn)結(jié)構(gòu)化與合成操作,就可以顯著提高 3D 工作流中的協(xié)作性、性能和可重用性。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫(xiě)或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
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原文標(biāo)題:如何使用 OpenUSD

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