在推動工業(yè)數(shù)字化的進程中,，企業(yè)可以基于物理級精確、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)加速計劃成員，聚焦實時仿真的數(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,，以及數(shù)字孿生一體化生產(chǎn)運維平臺，助力能源企業(yè)實現(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)時主要面臨以下幾大挑戰(zhàn)：

• 海量圖形處理工作負載需由強大算力支撐：工業(yè)元宇宙注重虛擬世界與現(xiàn)實世界的實時互動，其涵蓋多個維度：物理實體,、虛擬實體,、業(yè)務(wù)應(yīng)用、數(shù)字孿生數(shù)據(jù),、各組件間的連接等,。實時、物理精確的 3D 仿真與多源數(shù)據(jù)模型映射,，是實現(xiàn)數(shù)字孿生交互的基礎(chǔ),，這需要強大的算力來支撐。
• 跨軟件的團隊融合協(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)計流程復(fù)雜，需要各個部門和人員花費大量時間進行團隊合作,。因此,，研發(fā)團隊需要更直觀、實時的可視化工具協(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,。
• 降低實時云渲染帶寬要求：要實現(xiàn)數(shù)字孿生高精度的互動場景應(yīng)用,，實時云渲染是優(yōu)解。目前云渲染等重量級圖形引擎技術(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擔(dān),。
• 高并發(fā) GPU 資源的合理分配：面對工業(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,、合理地利用實體圖形渲染資源,，在滿足多人流暢訪問虛擬世界的同時，為更高圖形處理需求提供良好的渲染資源動態(tài)擴展性,，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大的視覺計算功能,，支持精準的光線,、陰影、反射,，實現(xiàn)更快,、更高質(zhì)量的渲染，最終更真實,、實時地還原能源水利現(xiàn)場實體環(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)團隊、建模團隊和程序團隊都可以通過 NVIDIA Omniverse 在同一個互連的虛擬世界中進行協(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 進行各類網(wǎng)格,、材質(zhì)和空間數(shù)據(jù)的運行,、管理和計算,；然后通過 DirectX 或 Vulkan 獲取本地原始畫面，畫面會被拷貝到內(nèi)存當中,，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,，會通過 CUDA 加速畫面的裁剪和壓縮,，然后通過 NVIDIA 編碼器進行畫面編碼，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 資源可以在多個虛擬機之間共享,，或者可以將多個 GPU 分配給一個虛擬機,，可提升任意工作負載的性能，從而最大限度利用計算資源,，大大提升用戶移動性,，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

通過 NVIDIA 的助力,，MetaStar 元能星泰團隊加速了協(xié)同設(shè)計、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，同時使超大場景,、精致模型在進行實時高頻交互時,，也具有流暢操作和極致視覺效果，進一步提升了平臺的用戶體驗,。借助 NVIDIA 的 3D 協(xié)作與虛擬化軟件，MetaStar 元能星泰實現(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)域的擴展應(yīng)用提供了強大動力,。

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，在降低運營成本的同時提升了應(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,，可對能源行業(yè)中具體場景的設(shè)備,、流程和環(huán)境進行物理精準的大規(guī)模實時仿真,，支持實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)元宇宙時代,。