日前在SC24超算大会上,NVIDIA宣布了数字孪生领域的重大进展——最新推出的Omniverse Blueprint,可以创建实时的数字孪生体,对于航空航天、汽车、制造、能源等行业的计算机辅助工程(CAE)客户来说,它能够将仿真和实时可视化速度提高1200倍,这对于需要快速迭代和精确模拟的CAE客户来说是一个巨大的进步。
Omniverse Blueprint的推出,可以说是NVIDIA将工业元宇宙应用和工作流创建平台覆盖范围,扩展至整个软件制造商生态系统的重要一步。
将Omniverse与AI融合标准化,助力企业更快实现数字孪生
构建实时物理数字孪生系统需要两项基本功能:实时物理求解器的性能与大规模数据集的实时可视化。
Omniverse Blueprint通过整合用于加速求解器的NVIDIA CUDA-X库、用于训练和部署模型以生成流场的NVIDIA Modulus物理AI框架,以及用于3D数据互操作性和RTX支持的实时可视化的NVIDIA Omniverse API(应用编程接口),实现了这些重要功能。
NVIDIA创始人兼首席执行官黄仁勋表示:“我们构建Omniverse是为了让万物都能拥有数字孪生。Omniverse Blueprint是打通NVIDIA Omniverse与AI技术的参考管线。借助该蓝图,领先的CAE软件开发商能够构建出开创性的数字孪生工作流,为全球各大行业实现从设计、制造到运营的工业数字化转型。”
NVIDIA对于数字孪生的宏图愿景由此可见,这也是最初打造Omniverse平台的核心目标,即让世间万物都能拥有数字孪生,每一个物理实体在数字世界都有精确的虚拟副本,可以用于模拟、分析和优化。
而Omniverse Blueprint作为“打通Omniverse与AI技术的参考管线”,在和AI的深度结合方面也迈出了关键一步,也正是通过这种融合,NVIDIA数字孪生技术不仅能够模拟物理世界,还能利用AI进行预测和优化。也就是说,Omniverse Blueprint能够指导和简化Omniverse与AI技术之间的整合,通过“参考管线”这样标准化的方法,帮助开发者和企业更容易地实现数字孪生应用。
并且,这也意味着NVIDIA 的数字孪生技术将进一步广泛应用于整个工业流程,从最初的概念设计,到生产制造,再到产品的最终运营和维护,这无疑是一个巨大的商业版图。
据了解,该蓝图将首先被用于计算流体动力学(CFD)仿真等用途。CFD仿真是在虚拟环境中探索、测试和完善汽车、飞机、船舶等诸多产品设计的关键步骤。从物理仿真到可视化和设计优化,传统工程流可能需要数周乃至数月的时间才能完成。
NVIDIA和Luminary Cloud在SC24大会上展示了虚拟风洞,它允许用户以实时、交互式的速度对流体动力学进行仿真和可视化,甚至可以同时更改风洞内的车辆模型,这种方式将大大缩短传统工程流程所需的时间。
生态系统使用NVIDIA Blueprint加速仿真
Ansys率先使用Omniverse Blueprint并将其应用于Ansys Fluent流体仿真软件,以实现加速CFD仿真。
Ansys在Texas Advanced Computing Center的320颗NVIDIA Grace Hopper超级芯片上运行Fluent,仅用六个多小时就完成了25亿个单元的汽车仿真,而在2048颗x86 CPU Core上运行这一仿真则需要近一个月的时间。这大大提高了隔夜高保真CFD分析的可行性,并树立了新的行业标杆。
Ansys总裁兼首席执行官Ajei Gopal表示:“我们通过将NVIDIA Omniverse Blueprint与Ansys软件集成,使客户能够更加快速、准确地进行日益复杂和详细的仿真。我们的协作正在推动多个行业的工程与设计发展。”
Luminary Cloud 也在使用这一蓝图。该公司基于NVIDIA Modulus构建的全新仿真AI模型可根据其GPU加速CFD求解器生成的训练数据,学习气流场与汽车几何形状之间的关系。该模型运行仿真的速度比求解器本身要快上几个数量级,实现了实时空气动力流仿真并可通过 Omniverse API将其可视化。
此外,Altair、Beyond Math、Cadence、Hexagon、Neural Concept、西门子、SimScale 和Trane Technologies也在探索将Omniverse Blueprint用于自己的应用中。
Omniverse Blueprint可在所有领先的云平台上运行,包括亚马逊云科技、Google Cloud,Microsoft Azure和Oracle Cloud Infrastructure,它还可以在NVIDIA DGX Cloud上使用。
Rescale是一个基于云的平台,它可以帮助企业加速科学和工程突破。通过使用NVIDIA Omniverse Blueprint,该平台上的企业只需点击几下即可训练和部署自定义AI模型。该平台可自动执行从应用到硬件的整个堆栈,并且可以跨任何云服务提供商运行。企业可以使用任何仿真求解器生成训练数据;准备、训练和部署AI模型;运行推理预测;以及实现模型的可视化和优化。
Omniverse Blueprint发布以来,目前所了解到的评价普遍比较积极,认为它能助力实现从设计、制造到运营的工业数字化转型,成为推动工业数字化转型的关键力量。