在主題樂(lè)園游樂(lè)互動(dòng)體驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)過(guò)程中,通常會(huì)預(yù)設(shè)故事線(xiàn),并根據(jù)故事線(xiàn)運(yùn)用 3D 設(shè)計(jì)工具制作設(shè)備運(yùn)行曲線(xiàn),最后將其加載至實(shí)體載人設(shè)備驅(qū)動(dòng)運(yùn)行。通過(guò)創(chuàng)建數(shù)字孿生場(chǎng)景,借助設(shè)計(jì)曲線(xiàn)數(shù)據(jù)或歷史曲線(xiàn)數(shù)據(jù),可以對(duì)運(yùn)行效果進(jìn)行驗(yàn)證或評(píng)估。NVIDIA Omniverse 與RTX 的強(qiáng)大能力能幫助企業(yè)打造數(shù)字孿生,創(chuàng)建項(xiàng)目模擬。這種“數(shù)字先行”的模式能夠幫助企業(yè)在實(shí)際投產(chǎn)前優(yōu)化布局,盡力避免可能導(dǎo)致成本增加的問(wèn)題。
華強(qiáng)方特文化科技集團(tuán)(下稱(chēng)“華強(qiáng)方特”) 是知名的文化科技企業(yè),專(zhuān)注于文化、旅游、娛樂(lè)產(chǎn)業(yè),從主題樂(lè)園創(chuàng)意設(shè)計(jì)、研究開(kāi)發(fā)、內(nèi)容制作,到施工建設(shè)、市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)等均有所涉獵。華強(qiáng)方特借助NVIDIA Omniverse 與 RTX GPU 以真實(shí)游樂(lè)體驗(yàn)環(huán)境為背景構(gòu)建數(shù)字孿生場(chǎng)景,建立多專(zhuān)業(yè)協(xié)同開(kāi)發(fā)平臺(tái),加速游樂(lè)體驗(yàn)的項(xiàng)目動(dòng)態(tài)場(chǎng)景構(gòu)建、渲染和落地。
大型數(shù)字場(chǎng)景建設(shè)帶來(lái)復(fù)雜工作流
在建設(shè)主題樂(lè)園數(shù)字場(chǎng)景項(xiàng)目過(guò)程中,華強(qiáng)方特需要融合空間關(guān)系、運(yùn)動(dòng)時(shí)序、體感效果、環(huán)境氛圍、光影效果、虛實(shí)場(chǎng)景等大量的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù) ;涉及概念設(shè)計(jì)、3D 造型、建筑設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制等多專(zhuān)業(yè)、多部門(mén)的 3D 協(xié)同 ;通過(guò)多部門(mén)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的綜合集成 ,進(jìn)行項(xiàng)目的物理仿真與實(shí)時(shí)渲染 ,來(lái)復(fù)現(xiàn)主題樂(lè)園生動(dòng)、逼真的體驗(yàn)場(chǎng)景,為游客提供深度沉浸式體驗(yàn)服務(wù)。為了無(wú)縫完成此工作流,華強(qiáng)方特遇到了以下難點(diǎn):
工具與數(shù)據(jù)不互通 :在創(chuàng)建主題體驗(yàn)項(xiàng)目過(guò)程中,從概念設(shè)計(jì)到最后實(shí)施落地,需要故事創(chuàng)意、模型創(chuàng)建、氣氛渲染、場(chǎng)景編輯、動(dòng)作制作、光照處理等不同專(zhuān)業(yè)協(xié)作,還需要上下游專(zhuān)業(yè)大量溝通、數(shù)據(jù)交換和多版本迭代,以創(chuàng)作出大量的動(dòng)感數(shù)字場(chǎng)景來(lái)復(fù)現(xiàn)生動(dòng)、逼真的主題樂(lè)園體驗(yàn)場(chǎng)景。不互通的數(shù)據(jù)流導(dǎo)致了工作量與溝通成本增加,進(jìn)而降低開(kāi)發(fā)效率,增加企業(yè)成本。
數(shù)據(jù)處理量龐大,制作復(fù)雜度高 :在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,項(xiàng)目的 3D 造型、特技動(dòng)作、建筑模型和光影效果等數(shù)據(jù)的處理量龐大,制作復(fù)雜度高,在項(xiàng)目實(shí)時(shí)渲染速度、場(chǎng)景層次與質(zhì)感、交互式沉浸體驗(yàn)、跨平臺(tái)多專(zhuān)業(yè)協(xié)作等方面,難以達(dá)到理想的效果。
為解決這些問(wèn)題,華強(qiáng)方特需要建立多個(gè)研發(fā)部門(mén)跨平臺(tái)實(shí)時(shí)協(xié)同工作的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)環(huán)境,且需要高性能的顯示設(shè)備將多部門(mén)設(shè)計(jì)和編輯產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行融合計(jì)算和處理。
使用 Omniverse 與 RTX
建立高效、高質(zhì)的工作流
建立不同專(zhuān)業(yè) 3D 軟件的連接 :利用 Nucleus 平臺(tái),華強(qiáng)方特能夠通過(guò) Omniverse Connector 建立不同專(zhuān)業(yè) 3D 軟件的連接,構(gòu)建多專(zhuān)業(yè)協(xié)作的跨平臺(tái)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)境,從而優(yōu)化主題樂(lè)園體驗(yàn)場(chǎng)景概念設(shè)計(jì)階段各專(zhuān)業(yè)間的數(shù)據(jù)交換機(jī)制和工作流程。由原來(lái)的串聯(lián)工作流改進(jìn)為并聯(lián)工作流,解決了創(chuàng)建主題樂(lè)園體驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)字場(chǎng)景中的多專(zhuān)業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)問(wèn)題,提高了數(shù)據(jù)共享的效率。Omniverse 跨平臺(tái)的高效溝通協(xié)作能力,結(jié)合項(xiàng)目交換數(shù)據(jù)的增量刷新,理想地提高了項(xiàng)目數(shù)據(jù)集成和場(chǎng)景修改的處理效率,在一定程度上也保證了項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的最終效果。
▲ 多部門(mén)跨平臺(tái)并行工作流與數(shù)據(jù)交換機(jī)制
數(shù)字資產(chǎn)組裝 :基于 USD 及 Composer 等工具,華強(qiáng)方特能在主題體驗(yàn)項(xiàng)目的數(shù)字場(chǎng)景開(kāi)發(fā)時(shí)輕松實(shí)現(xiàn)無(wú)損化修改;強(qiáng)大的數(shù)據(jù)壓縮能力也帶來(lái)了高效的數(shù)據(jù)傳輸收益。USD Composer 為數(shù)字場(chǎng)景提供了資產(chǎn)組建能力,對(duì)主題樂(lè)園數(shù)字場(chǎng)景項(xiàng)目的前期規(guī)劃、中期設(shè)計(jì)、修改評(píng)審、后期仿真等提供了強(qiáng)有力支持,解決了大型數(shù)據(jù)模型在建立虛擬體驗(yàn)場(chǎng)景過(guò)程中的數(shù)據(jù)合成問(wèn)題。
▲ 多專(zhuān)業(yè)協(xié)同開(kāi)發(fā)的主題樂(lè)園建筑內(nèi)飾虛擬場(chǎng)景
開(kāi)發(fā)擴(kuò)展程序,實(shí)現(xiàn)有效、高效的工作流 :華強(qiáng)方特使用 Omniverse Kit 和 Omniverse Code 開(kāi)發(fā)了自定義的 Omniverse 擴(kuò)展程序,用于主題樂(lè)園數(shù)字場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)多方案編排,來(lái)將主題樂(lè)園的交互場(chǎng)景進(jìn)行解析與功能整合。
▲ 游樂(lè)載人設(shè)備及特技開(kāi)發(fā)的工作流模式
利用擴(kuò)展程序的要素選擇模塊、觸發(fā)關(guān)聯(lián)模塊和方案配置模塊,華強(qiáng)方特實(shí)現(xiàn)了游樂(lè)載人設(shè)備及特技的數(shù)據(jù)參數(shù)輸入和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模擬仿真,達(dá)到了載人設(shè)備和特技在虛擬場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)展現(xiàn)及評(píng)價(jià)。
▲ 游樂(lè)載人設(shè)備及特技的時(shí)序編制擴(kuò)展程序
通過(guò) Omniverse Code 進(jìn)行游樂(lè)載人設(shè)備及特技的時(shí)序編制擴(kuò)展程序的開(kāi)發(fā),華強(qiáng)方特優(yōu)化了創(chuàng)建主題樂(lè)園的數(shù)字場(chǎng)景開(kāi)發(fā)工作流,并采用現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)渲染出更加逼真的預(yù)期場(chǎng)景,從而更有利地指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目實(shí)施和建設(shè)。
▲ 主題體驗(yàn)項(xiàng)目協(xié)同開(kāi)發(fā)與動(dòng)態(tài)場(chǎng)景生成的技術(shù)路線(xiàn)圖
RTX 與光線(xiàn)追蹤賦能下的高質(zhì)量數(shù)字場(chǎng)景 :在 NVIDIA 高性能顯卡的支持下,項(xiàng)目制作的實(shí)時(shí)渲染幀率和渲染質(zhì)感得到大幅提高,高性能的 RTX 顯卡支持了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)所需的實(shí)時(shí)光線(xiàn)追蹤要求,極大地提升了高清視頻編輯的內(nèi)容創(chuàng)作性能,帶來(lái)了流暢、逼真的實(shí)時(shí)渲染數(shù)字場(chǎng)景畫(huà)面質(zhì)感。
▲ 游樂(lè)載人設(shè)備及特技動(dòng)態(tài)數(shù)字場(chǎng)景的視覺(jué)效果生成
NVIDIA 助力文旅娛樂(lè)行業(yè)加速創(chuàng)新
從數(shù)據(jù)整合、視效生成,到項(xiàng)目實(shí)施和建設(shè),NVIDIA Omniverse 能夠?yàn)槲穆脢蕵?lè)行業(yè)的創(chuàng)意師、設(shè)計(jì)師、工程師提供 OpenUSD(通用場(chǎng)景描述) 賦能的協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái),有利于多專(zhuān)業(yè)協(xié)作搭建或?qū)霐?shù)字資產(chǎn)組合。結(jié)合具備強(qiáng)大算力的 NVIDIA RTX GPU ,以及物理仿真和 AI 技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)高度逼真的數(shù)字場(chǎng)景仿真虛擬環(huán)境。
▲ 方特東方神畫(huà)主題樂(lè)園實(shí)景圖
未來(lái),華強(qiáng)方特計(jì)劃利用 Omniverse 技術(shù)在游客視角分析與數(shù)字場(chǎng)景優(yōu)化方面進(jìn)行提升,為工程師、設(shè)計(jì)師構(gòu)建協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái),探索 OpenUSD、物理仿真及 AI 技術(shù)在主題公園沉浸式體驗(yàn)項(xiàng)目中應(yīng)用的可能性。