在推動(dòng)工業(yè)數(shù)字化的進(jìn)程中,，企業(yè)可以基于物理級(jí)精確,、AI 賦能的大規(guī)模模擬和數(shù)字孿生，來打造工業(yè)元宇宙,，以改變運(yùn)營模式,、解鎖未來發(fā)展的全新可能性。

元能星泰數(shù)字科技有限公司（以下簡稱為“MetaStar 元能星泰”）是 NVIDIA 初創(chuàng)加速計(jì)劃成員,，聚焦實(shí)時(shí)仿真的數(shù)字孿生引擎供應(yīng)商,，深耕水利水電、發(fā)電電網(wǎng),、新能源,、石油石化等垂直專業(yè)細(xì)分領(lǐng)域。MetaStar 元能星泰基于 NVIDIA RTX A6000 和 NVIDIA T4 Tensor Core GPU 等算力設(shè)備,、NVIDIA Omniverse 的開發(fā)工具支持,，以及 CUDA、NVIDIA vGPU 等各項(xiàng)高效應(yīng)用拓展,，打造了包括云渲染引擎在內(nèi)的能源水利數(shù)字孿生 PaaS 平臺(tái),，以及數(shù)字孿生一體化生產(chǎn)運(yùn)維平臺(tái)，助力能源企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,。

構(gòu)建工業(yè)元宇宙面臨眾多挑戰(zhàn)

MetaStar 元能星泰在構(gòu)建能源數(shù)字孿生系統(tǒng)時(shí)主要面臨以下幾大挑戰(zhàn)：

• 海量圖形處理工作負(fù)載需由強(qiáng)大算力支撐：工業(yè)元宇宙注重虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)時(shí)互動(dòng),，其涵蓋多個(gè)維度：物理實(shí)體、虛擬實(shí)體,、業(yè)務(wù)應(yīng)用,、數(shù)字孿生數(shù)據(jù)、各組件間的連接等,。實(shí)時(shí),、物理精確的 3D 仿真與多源數(shù)據(jù)模型映射,，是實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生交互的基礎(chǔ)，這需要強(qiáng)大的算力來支撐,。
• 跨軟件的團(tuán)隊(duì)融合協(xié)作：復(fù)雜,、大規(guī)模的數(shù)字孿生場景的研發(fā)周期較長，整體設(shè)計(jì)流程復(fù)雜,，需要各個(gè)部門和人員花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作,。因此，研發(fā)團(tuán)隊(duì)需要更直觀,、實(shí)時(shí)的可視化工具協(xié)助提升協(xié)作效率,，且不同軟件工具的互兼容性亟待解決。
• 降低實(shí)時(shí)云渲染帶寬要求：要實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生高精度的互動(dòng)場景應(yīng)用,，實(shí)時(shí)云渲染是優(yōu)解,。目前云渲染等重量級(jí)圖形引擎技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)在于，如何通過采取圖形優(yōu)化,、畫面壓縮,、負(fù)載均衡等技術(shù)，來減輕云渲染推流所帶來的大量資源占用負(fù)擔(dān),。
• 高并發(fā) GPU 資源的合理分配：面對(duì)工業(yè)元宇宙多人協(xié)同帶來的高并發(fā)需求,，需通過虛擬工作站來更有效、合理地利用實(shí)體圖形渲染資源,，在滿足多人流暢訪問虛擬世界的同時(shí),，為更高圖形處理需求提供良好的渲染資源動(dòng)態(tài)擴(kuò)展性，節(jié)省物理資源成本,。

NVIDIA Omniverse 與 RTX 技術(shù)

為元能星泰提供全方位助力

基于以上挑戰(zhàn),，MetaStar 元能星泰選擇采用 NVIDIA 的強(qiáng)大產(chǎn)品生態(tài)來提供支持，并入選 2022 年 NVIDIA 初創(chuàng)企業(yè)展示華南區(qū)分站展示項(xiàng)目,。

MetaStar 元能星泰借助 NVIDIA RTX A6000 GPU,，在其能源水利數(shù)字孿生產(chǎn)品解決方案中提供逼真的沉浸式圖形性能和強(qiáng)大的視覺計(jì)算功能，支持精準(zhǔn)的光線,、陰影,、反射，實(shí)現(xiàn)更快,、更高質(zhì)量的渲染,，最終更真實(shí)、實(shí)時(shí)地還原能源水利現(xiàn)場實(shí)體環(huán)境,。

得益于 NVIDIA Omniverse 的多 GPU 支持和靈活且易于拓展的特性,，MetaStar 元能星泰摒棄過往嚴(yán)格的單一開發(fā)模式,，轉(zhuǎn)向基于 Python 和 C++ 的低代碼和無代碼開發(fā)模式。企業(yè)美術(shù)團(tuán)隊(duì)、建模團(tuán)隊(duì)和程序團(tuán)隊(duì)都可以通過 NVIDIA Omniverse 在同一個(gè)互連的虛擬世界中進(jìn)行協(xié)作,，一鍵即可切換到 Autodesk Revit、SketchUp,、Autodesk 3ds Max,、Rhino、Autodesk Maya,、Blender 等軟件,，從而加速能源水利數(shù)字孿生的建模工作流，并整合數(shù)字孿生應(yīng)用和資產(chǎn),。

可視化引擎可通過 NVIDIA CUDA 進(jìn)行各類網(wǎng)格,、材質(zhì)和空間數(shù)據(jù)的運(yùn)行、管理和計(jì)算,；然后通過 DirectX 或 Vulkan 獲取本地原始畫面,，畫面會(huì)被拷貝到內(nèi)存當(dāng)中，以推流服務(wù)形式從共享內(nèi)存中獲取畫面,；接下來,，畫面拷貝到內(nèi)存的同時(shí)，會(huì)通過 CUDA 加速畫面的裁剪和壓縮,，然后通過 NVIDIA 編碼器進(jìn)行畫面編碼,，最終基于 WebRTC 協(xié)議推送畫面至客戶端。

MetaStar 元能星泰產(chǎn)品解決方案還借助 NVIDIA vGPU 技術(shù),，將物理 GPU 資源重新劃分,，保證 GPU 資源可以在多個(gè)虛擬機(jī)之間共享，或者可以將多個(gè) GPU 分配給一個(gè)虛擬機(jī),，可提升任意工作負(fù)載的性能,，從而最大限度利用計(jì)算資源，大大提升用戶移動(dòng)性,，在追求效率且多變的能源水利虛擬世界中保持敏捷性,。

元能星泰為能源企業(yè)帶來

高效、高性能的工業(yè)數(shù)字孿生體驗(yàn)

通過 NVIDIA 的助力,，MetaStar 元能星泰團(tuán)隊(duì)加速了協(xié)同設(shè)計(jì),、渲染、仿真等各環(huán)節(jié)的研發(fā)創(chuàng)新流程,，極大提升了數(shù)字孿生場景的搭建效率和能力,，同時(shí)使超大場景、精致模型在進(jìn)行實(shí)時(shí)高頻交互時(shí),，也具有流暢操作和極致視覺效果,，進(jìn)一步提升了平臺(tái)的用戶體驗(yàn)。借助 NVIDIA 的 3D 協(xié)作與虛擬化軟件，MetaStar 元能星泰實(shí)現(xiàn)了企業(yè)數(shù)字孿生資源利用率的最大化與簡化管理,，為數(shù)字孿生技術(shù)在能源領(lǐng)域的擴(kuò)展應(yīng)用提供了強(qiáng)大動(dòng)力,。

MetaStar 元能星泰創(chuàng)始人兼 CEO 凌暉表示：“在打造大規(guī)模能源工業(yè)元宇宙的路上，穩(wěn)定高效的算力是我們得以快速成長的關(guān)鍵,。NVIDIA 的產(chǎn)品生態(tài)非常出色地滿足了我們的技術(shù)需求,，并幫助我們解決了很多問題，在降低運(yùn)營成本的同時(shí)提升了應(yīng)用性能,，使我們能夠更好地通過數(shù)字孿生技術(shù)不斷助力能源行業(yè)的綠色低碳和數(shù)字化轉(zhuǎn)型,。”

NVIDIA 所賦能的 MetaStar 元能星泰能源工業(yè)數(shù)字孿生,，可對(duì)能源行業(yè)中具體場景的設(shè)備,、流程和環(huán)境進(jìn)行物理精準(zhǔn)的大規(guī)模實(shí)時(shí)仿真，支持實(shí)體能源站場全生命周期的持續(xù)感知,、控制和優(yōu)化,。未來，NVIDIA 將繼續(xù)助力 MetaStar 元能星泰提升研發(fā)與仿真效率,，釋放數(shù)字孿生潛能,，加速邁向能源工業(yè)元宇宙時(shí)代。