元宇宙如今有很多定義，它可以是一個包含人類和世界的數(shù)字版本的平行宇宙，或是取代當(dāng)今二維網(wǎng)絡(luò)的三維網(wǎng)絡(luò)，抑或是預(yù)測分析和產(chǎn)品設(shè)計合作的圖形界面。
視覺世界由許多包含多種數(shù)據(jù)類型、接口和人工智能模型的移動部件組成。3D界面包含了時間和空間相關(guān)屬性的許多數(shù)據(jù)類型，它們對于捕獲和分析過去趨勢、預(yù)測未來發(fā)展趨勢非常重要。
這種視覺模擬技術(shù)如今已經(jīng)被應(yīng)用在一些重要項目中，例如DeepMind的AlphaFold AI研究項目，可以預(yù)測2億多種已知蛋白質(zhì)的3D結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)折疊是藥物發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)，AlphaFold被用于治療新冠肺炎的醫(yī)學(xué)研究。在高性能計算領(lǐng)域，元宇宙為研究人員在虛擬模擬中進(jìn)行協(xié)作提供了條件。
作為元宇宙的最大支持者之一，英偉達(dá)通過一款名為Omniverse的產(chǎn)品來宣傳這個概念，它包含一套用于研究和科學(xué)建模的人工智能、軟件和視覺技術(shù)。
英偉達(dá)一直對Omniverse產(chǎn)品的功能含糊其辭，但最近透露了一些信息。該平臺使用了一套復(fù)雜的技術(shù)來收集、整理、翻譯和關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)最終被收集成數(shù)據(jù)集。人工智能模型將分析這些數(shù)據(jù)集，然后為科學(xué)應(yīng)用提供可視化模型，其中可能包括了解行星運(yùn)行趨勢或開發(fā)藥物等模型。
該平臺的最新一個合作用例是美國國家海洋和大氣管理局將使用Omniverse和洛克希德·馬丁公司的技術(shù)來可視化氣候和天氣趨勢數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)提供給研究人員進(jìn)行預(yù)測和其他研究。
洛克希德·馬丁開發(fā)的OR3D平臺收集的信息對于可視化天氣和氣候數(shù)據(jù)非常重要，其中包括來自衛(wèi)星、海洋、先前大氣趨勢和傳感器的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是特定的OR3D文件格式，將被構(gòu)建到“連接器”中，根據(jù)通用場景描述 (USD)格式將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為文件類型。
USD文件格式具有操作符，可以將定位、方向、顏色、材質(zhì)和圖層等數(shù)據(jù)合并到一個3D文件中。轉(zhuǎn)換為USD文件格式非常重要，它使可視化文件可以共享，讓多個用戶可以進(jìn)行協(xié)作，這是虛擬世界的一個重要考慮因素。USD文件也是一個轉(zhuǎn)換器，它將OR3D文件中不同類型的數(shù)據(jù)分解為人工智能模型的原始輸入。
數(shù)據(jù)類型可以包括3D圖像中的時間和空間元素，這在可視化氣候和天氣數(shù)據(jù)中尤為重要。例如，過去的天氣趨勢需要以秒或分鐘為單位捕捉，并且需要根據(jù)時間相關(guān)性繪制地圖。
英偉達(dá)的一個名為Nucleus的工具是Omniverse的主要引擎，它將OR3D文件轉(zhuǎn)換為USD文件，并處理來自其他文件格式的運(yùn)行時間、物理模擬和數(shù)據(jù)映射。
人工智能的數(shù)據(jù)集可以包括實(shí)時更新的天氣數(shù)據(jù)，然后將其輸入人工智能模型。英偉達(dá)將原始圖像數(shù)據(jù)輸入USD的多步驟過程復(fù)雜但可擴(kuò)展。它可以支持多種數(shù)據(jù)類型，被認(rèn)為比API連接器更可行（后者是特定于應(yīng)用程序的，不能針對單個復(fù)雜模型中的不同數(shù)據(jù)類型進(jìn)行擴(kuò)展）。
USD文件格式的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)時處理從衛(wèi)星和傳感器收集到的不同類型的數(shù)據(jù)，這有助于構(gòu)建更精確的人工智能模型。同時也可以共享，這使得其數(shù)據(jù)可以擴(kuò)展到其他應(yīng)用。
