我们知道，互联网是高度开放的，正是这种开放推动了互联网的快速发展，积累了大量用户生成的内容生态。在2D互联网时代，W3C制定了HTML等开放的Web标准，我们不禁想知道，如果未来互联网升级到3D，会采用哪种开放的标准或协议？
NVIDIA似乎对这个问题给出了一个坚定的答案，就是USD。据了解，USD是皮克斯开发的开源3D场景描述和文件格式，易于扩展。它可以被视为一种通用的开源3D框架标准和格式。USD的主要功能是统一3D场景的格式，从而加快3D几何图形和颜色的读写、编辑和快速预览。起初，USD主要用于VFX特效行业，但现在该标准也适用于一般的3D场景。
作为USD的推动者之一，NVIDIA建立了基于USD框架的Omniverse平台，帮助用户快速创建远程协作，构建虚拟仿真，实时共享3D场景。对于NVIDIA来说，全面支持USD标准对于未来的长期战略意义重大，因为USD可能会成为未来元宇宙和3D互联网的基础和共同语言，就像互联网时代的HTML一样。
NVIDIA持续推动USD格式的标准化，并在今年8月的SIGGRAPH 2022期间推出了多项优化，比如为主流3D软件开发USD插件、开源USD资源库和测试套件等。目前，NVIDIA Omniverse已经提供了112个USD连接器插件，其目的是加速3D开发平台之间的互操作。我们知道，互操作是未来元宇宙布局的关键，也是行业间经常讨论的话题。
那么，NVIDIA为什么如此看好USD，USD对其未来发展规划的重要性是什么？近日，NVIDIA在博客中详细介绍了USD的意义，以及该技术在数字孪生场景中的应用前景。
为什么要实施美元标准？
英伟达表示:互联网从根本上改变了世界，尤其是我们消费和分享信息的方式。与此同时，企业级网络技术的质量越来越高，从最初的文档形式发展到交互更加丰富的动态媒体。值得注意的是，虽然我们生活在一个3D世界，但我们使用的互联网仍然是二维的。
从理论上讲，互联网从2D到3D的演进似乎是一个必然的趋势。但是如何推动这种进化趋势呢？显然，这将需要技术公司逐步构建3D网络架构，但这可能需要很长时间。
在英伟达看来，超宇宙可能是某种形式的3D互联网。短期来看，其构建3D互联网的突破点是Omniverse平台和USD标准，可以为企业提供大规模的3D数字结对和3D协作。从长远来看，随着3D空和3D内容的生态发展，它们将被构建并连接成3D互联网，就像2D网页组成了现在的互联网一样。与2D网页不同，未来的3D空体验将更加贴近我们的日常生活。例如，我们可以在虚拟世界中进行许多日常活动，如学习、工作、社交和放松。
此外，英伟达还指出，互联网的成功与其开放性、普遍性和互操作性有很大关系，因此未来的元宇宙/3D互联网也将需要一个开放的标准或协议。
目前，USD可以更好地满足元宇宙描述虚拟世界的需求，因为它具有开放性和可扩展性的优点，可以用来描述、合成、模拟和协作三维世界。自2015年开源以来，USD已经广泛应用于各个行业，如媒体、娱乐、建筑、工程、设计、制造、零售、科学计算和机器人等。
不仅仅是文件格式。
英伟达指出，USD不仅意味着一般的3D文件格式，还意味着丰富的资源和技术，包括几何结构、相机、灯光、材质等虚拟世界的基本元素。同时，它还支持属性继承、实例化和专门化等功能，允许3D元素建立连接。此外，USD具有很强的扩展性，可以扩展到大型数据集。用户还可以定制数据模式、输出和输入格式以及查找资源的方式。
在协作方面，USD的Layers功能将允许设计师和开发者更好地参与3D设计协作。图层类似于Photoshop图层，可视为构成3D模型的可修改元素图层。这些元素可以是空房间框架、房间内部、座椅布罩、家居布置和色彩等等。不同的用户可以修改和编辑3D场景的图层，修改后的图层和原始图层都支持访问，允许用户进行非破坏性的协作。
所以NVIDIA认为USD满足了开发一般3D场景的广泛需求。未来，USD甚至有望成为3D网络/元宇宙的“HTML”标准，即平台内容的声明性规范。但目前，美元本位需要发展和完善。为了促进这一点，NVIDIA不断向USD生态系统添加新功能。除了刚刚推出的几个优化，短期和长期都有进一步的规划。
提高美元标准
1)新的美元功能
1、支持phython3
2.添加美元核心；对于PyPI
3.在USD生态中实现实物、精准的MDL物料支持；
4.与皮克斯和苹果合作开发刚体动力学仿真模型。
Ii)开发短期功能
1)glTF互操作性:引入glTF格式插件，允许USD场景直接引入glTF格式的3D模型，也就是说，已经使用glTF标准的用户可以直接使用USD合成和协作功能，无需改变现有的3D内容；
2) Geographic 空模式:支持Geographic 空坐标的WGS84标准，加速基于地理位置的高保真数字孪生模型开发；
3)支持国际角色UTF-8:与皮克斯合作开发，支持UTF-8标识符的好处是可以在全球范围内实现完整的内容交换；
4)推出USD兼容性测试和认证套件:这是一个开源套件，可以帮助用户快速测试和认证程序与USD的兼容性。
3)长期发展功能
1)支持高速动态场景更新:通过提高刷新率来提升3D实时仿真的效果；
2)支持实时程序:NVIDIA推出了实时程序的图形引擎OmniGraph，进一步实现了USD标准描述的属性和数值；
3)浏览器兼容:目前USD基于C++和Python语言。为了更加兼容浏览器，预计接下来会支持带Javascript的WebAssembly语言；
4)物联网实时数据传输:NVIDIA正在建立USD和物联网数据流协议的连接，以更好地满足工业3D虚拟仿真和数字孪生的需求。
总之，NVIDIA的目标是建立一个基于USD标准的虚拟世界。从长远来看，NVIDIA将与其他合作伙伴一起改进USB标准。目前，爱立信、克罗格、沃尔沃等公司在3D开发中都采用了USD标准。为了进一步推动基于USD的内容生态，NVIDIA在Omniverse平台上为开发者提供了大量免费的USD资源，同时还提供了USD相关的知识学习课程。参考:英伟达
