使用NVIDIA Omniverse开展数字孪生教学

Donald Greenberg 在康奈尔大学的办公室里度过了 54 年的计算职业生涯，他在这间办公室里与 SIGGRAPH 与会者分享最新的工作进展。

在被问及设计的未来时，Donald Greenberg 举起了一个人体主动脉的模型。

这位计算机图形先驱在康奈尔大学的办公室接受视频采访时说：“我儿子在成为克利夫兰诊所的血管内心外科医生后，聘用了我的一名学生，使用 CAT 扫描并构建了主动脉瘤的数字 3D 模型。”

这些模型使定制支架非常适合患者，患者在植入支架后很快就可以出院。Greenberg 以此为例，说明了计算机图形如何成为各种人类企业中的组成部分。

新的篇章

为了拓展前沿领域，他正基于当今构建逼真 3D 世界和数字孪生时使用的功能，为建筑设计课程打造新工具。它将定义一个整体流程，使得包括工程师和城市规划人员在内的每个人都可以参与到设计中。

课程软件仍处于概念阶段，但他为此投入的热情已溢于言表。从事这项由 NVIDIA 赞助的工作的计算机图形教授 Donald Greenberg 说：“这是我的下一个大项目，我对此倍感兴奋。”

他说：“NVIDIA 在硬件和软件算法方面表现卓著，长期以来，他们最大的优势在于如何将这两者融合在一起。”

Greenberg 设想了一个足够开放的设计流程，让关注经济适用房的城市规划人员、关注可持续生活方式的环保活动人士和想要了解新建筑可能对采光造成哪些影响的邻居都能参与其中。

Greenberg 的课程涵盖康奈尔大学的建筑、艺术、计算机科学、工程和商学系，他说：“我想让不同学科的人汇聚一堂，这样他们就可以同时从不同视角看待问题。”

使用 Omniverse 开展教学

自 1968 年 Greenberg 开始在康奈尔大学工程与建筑学院任教以来，多学科方法便一直为他的工作增添助力。而且，他一直非常关注最新技术。

如今，他的实践扩展到激励设计师和施工专家进入在 NVIDIA Omniverse 中使用逼真的图形、仿真和 AI 构建的虚拟世界。

他说：“对于多个领域来说，Omniverse 扩展了使用 USD (Universal Scene Description)（由来自 Pixar 等公司的一些优秀图形人才开发）完成的工作，这是一个出色的现代协作环境。”

在 Greenberg 54 年的职业生涯中，他见证了计算技术百万倍的进步，如果没有这种进步，这种功能将不可能存在。

他回忆起自己在 1979 年的兴奋之情，当时他购买了一台 VAX-11/780 迷你计算机，这是他获得的第一个系统，每秒可执行 100 万次指令。他在 SIGGRAPH 上发表过许多演讲，他在其中一次演讲中说到，设计师总有一天会拥有能够达到 100 MIPS 的个人工作站。

见证百万倍进步

事实证明，这一预测保守得几乎令人感到尴尬。

他说：“现如今，我的计算机的性能比第一台计算机强 1012 倍，我感觉自己就像是一个迎着潮汐冲浪的运动员，这也是我仍在教书的原因之一。”

这与位于纽约锡拉丘兹的通用电气视觉仿真实验室的系统相去甚远，在 20 世纪 60 年代末，Greenberg 使用打孔卡进行编程，帮助创建了完全通过计算机图形生成的第一批视频之一。这部 18 分钟的动画花费了他和 14 名建筑专业学生两年的时间创作，效果令观众赞叹不已。

NASA 使用同一 GE 系统，培训宇航员如何将阿波罗舱与月球着陆器对接。Greenberg 指出，宇航局是数字孪生的早期采用者之一，在阿波罗 13 号机组人员踏上登月之旅的两天后，系统发生故障，数字孪生无疑挽救了他们的生命。

从草图到数字孪生

对于 Greenberg 来讲，这一切都归结于计算机图形的强大功能。

他说：“我喜欢画画，99% 的知识是通过我们的眼睛获取的，我最近的项目主题是如何将素描或构想转变为数字孪生。”

他还表示，很遗憾今年无法亲自参加 SIGGRAPH 大会，这成为他为数不多的几个憾事之一。

这位 88 岁但仍坐在电脑前开拓进取的的老人说：“SIGGRAPH 已成为我最亲密的朋友和合作者的学术家园，这是一个特立独行的社区，也是我结识创造力强、想象力丰富且具备出色技术技能的人士的唯一地方，但我这个年纪不宜出远门。”

Greenberg 说：“我正在处理一大堆工作，我称之为搜寻问题的技巧，比如尝试对视网膜如何看到图像进行建模，我才刚开始这样做。”

审核编辑：汤梓红