大話元宇宙：USD能統一元宇宙嗎？

來源：公眾號朱利明

作者：朱利明

此USD非US Dollar，本文也不是討論美元或美國是否能統一元宇宙。眾所周知，互聯網取得巨大成功形成一張聯通世界的網絡，重要原因就是在早期就建立起HTML這樣的統一開放的標準。Web開始只有靜態的文本和圖片，到到動態的動畫和視頻、不斷變得豐富多彩。元宇宙作為3D互聯網，也需要類似HTML這樣的描述語言。更重要的是，如果能在現在的發展初期就實現統一標準，並不斷演進，就可以像Web一樣連接各種3D場景和3D資產，形成互通互聯的元宇宙，而不是一個個元宇宙孤島。

Web背後的HTML代碼

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USD是什麼

USD(Universal Scene Description)，即統一場景描述語言，是由皮克斯動畫工作室(Pixar Animation Studios)於 2012 年發明，2016 年作為開源軟件發布的一種標準格式(語言)。提起Pixar大家都不陌生，它是全球頂級的電腦動畫工作室，迪士尼合作夥伴，打造了《玩具總動員》、《海底總動員》等一系列風靡全球的巨制。由於Pixar的老闆是蘋果公司的喬布斯，因此科技實力也不容小覷，不僅在計算機圖形渲染和動畫技術，而且在人工智能領域實力也很強。

喬布斯和皮克斯

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類似 HTML，USD為定義、打包、組裝和編輯 3D 數字資產，並進一步用層次化化結構構建任意的3D場景提供通用描述語言。每個3D場景就像一個2D的Web網頁，形成互聯互通的3D 生態系統和元宇宙。

USD代碼示例

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USD不僅是一種文件格式，更是一個系統，USD描述語言具有面向對象編程語言的類似能力，可以通過繼承、多態等功能，更方便下游協作者對3D場景進行重定義。USD提供一套C++開源工具庫，可以讀取、編輯、預覽、保存3D數字資產。USD工具庫提供Python語言接口，可以大大降低開發難度，讓更多人快速上手。USD可以通過API支持更複雜的功能。你也可以在開源基礎上形成更強大的或更符合自己需求的功能。

USD的核心功能之一是提供多人協作能力，這通過分層(Layering)來實現。不同的藝術家可以在一個場景中進行協作，但是每個人都工作在屬於自己的層，這樣不僅工作不會互相衝突，展示模型效果也可以隨時進行，即使有的人的工作還在進行中。

USD不是一個為元宇宙推出的新標準，但是一定會對元宇宙發展起到重要的推動作用，這也說明創新從來都是源於繼承，元宇宙可以基於很多成熟技術，並不是空中樓閣。

USD已經發展為一個複雜的體系，本文的目的並不是詳細講解USD，想進一步了解的讀者可以學習參考資料部分的內容。

USD最初的使用範圍主要是Hollywood的動畫設計人員，USD可以把他們很多喜歡用的工具連接在一起，讓工作在世界各地的同事進行高效合作，極大的簡化了動畫電影的製作過程。現在，USD的使用人群已經擴大到建築師、產品設計師等更廣泛的人群。

USD已經形成了很大的影響力，Apple、Autodesk、Nvidia、Adobe、Unity等幾十家一線廠商都在其3D軟件產品中支持USD，很多產品還可以通過插件擴展USD功能。新成立的元宇宙標準組織MSF(Metaverse Standard Forum)也明確提出了對USD的支持，MSF的3D資產互操作項目就使用USD。

MSF項目使用USD

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Nvidia從2016年USD發布就一直關注和支持USD的發展，USD的設計思想也直接推動了Nvidia元宇宙開發平台Omniverse形成。Omniverse的核心基礎就是USD，用來描述3D數字資產。

USD+Omniverse

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Omniverse支持3D資產的協作流程，其引擎是Nucleus數據庫，它允許多種應用存儲、共享和修改元宇宙相關數據，而USD就是他們之間的通用語言。多個用戶可以連接到Nucleus，以 USD 代碼段的形式傳輸和接收對自己場景的更改。可以這樣說，Omniverse將USD的理念又向前推進了一大步。