NVIDIA在SIGGRAPH大会上宣布了NVIDIA Omniverse Libraries和Cosmos世界基础模型(WFMs)的更新。借助OpenUSD，开发者可以访问新的库、模型和开发工具，用于构建物理上精确的虚拟环境和能够理解真实世界的AI代理。

现在，借助NVIDIA最新的发布版本，模拟能够快速、可靠地理解真实世界并与之交互的机器人变得更加容易，这些发布版本包括：

1. 最新的Omniverse OpenUSD Exchange SDK 2.0，它统一了机器人数据管道，以及用于机器人仿真的物理精确材料的新的SimReady材料库。
2. 新的Omniverse NuRec库，用于将真实世界的传感器数据通过3D高斯溅射渲染成交互式OpenUSD仿真环境。
3. NVIDIA Isaac Sim 5.0和Isaac Lab 2.2的早期开发者预览版，具有新的基于OpenUSD的机器人和传感器模式，以及扩展的USD资产库。
4. 现在提供新的OpenUSD开发认证计划，以满足对USD专业知识不断增长的需求。

新的Omniverse库推进世界组合应用程序

OpenUSD作为物理AI工作流程的基础技术，使开发人员能够集成3D数据以进行高度详细的模拟，并加速机器人、自动驾驶汽车和工业系统的开发。

OpenUSD Exchange SDK 2.0包括用于UsdPhysics创作和分层资产结构的新模块，有助于将物理直接集成到机器人模型中。该SDK是一个开源框架，用于简化3D数据工作流程，使开发人员能够集成其3D数据以进行高度详细的模拟，并加速机器人技术的开发。它现在可以在GitHub和PyPi上找到。

在新媒网跨境看来，在物理AI中，将几何数据引入模拟环境仅仅是个开始。为了有效地训练模型，材料必须不仅仅在视觉上逼真，还需要为模拟做好准备。NVIDIA发布了一个SimReady材料库。这是一个开源的、包含数千种用于物理AI的基材集合，以USD与MaterialX/OpenPBR编写，具有以下特点：

1. 基于UsdShade的材料利用OpenPBR v1.1提供高质量、基于物理的渲染(PBR)。
2. 用于LIDAR和RADAR中非视觉数据的语义标签(如热、超声)。

库中的所有材料都是准确传感器仿真和逼真物理交互所必需的。因为它支持视觉和非视觉渲染，开发人员可以导入到NVIDIA Isaac Sim等仿真环境中，并将逼真的材料添加到他们的仿真中，从而在物理AI管道中实现更快的迭代和更高的保真度。

构建从MuJoCo到USD的互操作数据管道

NVIDIA和Google DeepMind正在通过增强MuJoCo (MJCF)和USD格式之间的数据互操作性来增强机器人开发人员的能力，从而实现更准确和一致的机器人数据生成。

一个新的mujoco-usd-converter，使用OpenUSD Exchange SDK 2.0和来自Google DeepMind的MjcPhysics USD模式构建，提供了MJCF数据到USD格式的可互操作转换。

MJCF到USD数据转换的早期版本也可以在GitHub和PyPi上找到。

要开始使用转换器，请使用您喜欢的软件包管理器将Python wheel安装到虚拟环境中：

pip install mujoco-usd-converter
mujoco_usd_converter /path/to/robot.xml /path/to/usd_robot

有关CLI参数，请参阅mujoco_usd_converter --help。

或者，可以直接从Python模块访问相同的转换器功能，这在转换后进一步转换USD数据时非常有用。

import mujoco_usd_converter
import usdex.core
from pxr import Sdf, Usd

converter = mujoco_usd_converter.Converter()
asset: Sdf.AssetPath = converter.convert("/path/to/robot.xml", "/path/to/usd_robot")
stage: Usd.Stage = Usd.Stage.Open(asset.path)
# modify further using Usd or usdex.core functionality
usdex.core.saveStage(stage, comment="modified after conversion")

Google DeepMind引入了一个新的实验版本。它通过新的MjcPhysics USD模式和一个新的SdfFileFormatPlugin启用将USD数据导入到MuJoCo中，该插件将MJCF引入USD生态系统。对模拟导出为动画图层的本机支持也即将推出。发布详细信息可以在Google DeepMind文档和GitHub中找到。

用于物理AI的真实世界场景重建

NVIDIA Omniverse NuRec库结合了NVIDIA RTX光线追踪和3D高斯溅射，将真实世界的传感器数据转换为交互式OpenUSD仿真环境。这带来了令人难以置信的规模和效率的高保真世界重建。

NuRec渲染已集成到Omniverse Kit SDK、Isaac Sim和CARLA中，CARLA是由超过150,000名开发人员使用的领先开源模拟器。

以下是如何捕获真实世界数据、训练重建并将结果加载到Isaac Sim中的示例教程：

1. 从各个角度和良好光照下拍摄100张照片来捕捉场景
2. 使用COLMAP和3DGUT重建场景
3. 通过以USD导出、标准化和导入到Isaac Sim来部署场景。

阅读有关如何将真实世界场景导入到Isaac Sim的详细步骤。

Isaac Sim 5.0和NVIDIA Isaac Lab 2.2

图1. 机器人手臂在Isaac Sim中与柔软的泰迪熊互动，展示了可变形物体的处理

Isaac Sim 5.0和Isaac Lab 2.2正在推进开源机器人仿真和学习框架，使仿真设置更快、更一致，并且更接近真实世界的行为。

Isaac Sim 5.0的早期开发者预览版可在GitHub上获得，其中包括基于OpenUSD的机器人和OmniSensor模式，这些模式标准化了USD中的机器人和传感器定义。

PhysX扩展现在支持通过OpenUSD模式定义的新的关节摩擦模型。它由Hexagon的机器人部门和maxon开发，使模拟机器人运动更接近真实生活行为。

亚马逊Lab126、波士顿动力、Figure AI、Haply Robotics、Hexagon、Lightwheel、RAI Institute、Resim.ai和Skild AI等行业领导者正在采用NVIDIA Isaac库和AI模型——例如Isaac Sim和Isaac Lab——以加速其AI机器人技术的开发。

开始使用机器人仿真

立即开始使用最新的NVIDIA Omniverse Libraries和工具进行构建，包括NuRec、Omniverse Kit SDK 108、SimReady材料库、NVIDIA MuJoCo-to-USD数据转换器（GitHub和PyPi上的早期版本）、USD Exchange SDK 2.0以及Isaac Sim 5.0和Isaac Lab 2.2的早期开发者预览版。

新媒网跨境了解到，您可以通过OpenUSD开发认证来进一步发展您的职业生涯。这项行业认可的专业级别考试验证了您使用OpenUSD构建、维护和优化3D内容管道的能力。

订阅NVIDIA新闻，并在Discord和YouTube上关注NVIDIA Omniverse，以随时了解最新信息。

观看SIGGRAPH上的NVIDIA Research特别演讲。新媒网跨境认为，积极拥抱这些新技术，能为中国的跨境电商和智能制造带来新的发展机遇。

风险与合规性说明： 请务必在使用任何开源工具或SDK时，仔细阅读并遵守相关的许可协议。确保您的使用方式符合当地法律法规，特别是数据隐私和出口管制等方面的规定。

教程时效性说明： 本教程基于2025年的信息编写。由于技术和工具的快速发展，请在使用前查阅最新文档和更新，以确保操作步骤的准确性和有效性。例如，软件版本更新可能会导致界面和功能发生变化。

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