L’essor de l’intelligence artificielle (IA) industrielle et de l’IA physique est en train de transformer en profondeur le paysage technologique. Au cœur de cette révolution se trouvent les jumeaux numériques, des répliques virtuelles fidèles d’environnements, de processus et d’installations réels. Ces modèles numériques, qui permettent de simuler et d’optimiser des opérations complexes, sont désormais essentiels pour la formation des systèmes d’IA, des véhicules autonomes et des flottes de robots. Dans cet article, nous explorons comment l’alliance d’OpenUSD et de NVIDIA Omniverse accélère le développement de ces technologies de pointe.
La création de jumeaux numériques précis et de simulations réalistes, qui servent de terrains d’entraînement pour l’IA physique, nécessitait auparavant des efforts manuels considérables. Cependant, grâce aux avancées d’OpenUSD, un standard ouvert et puissant pour la description et la connexion de mondes 3D complexes, ainsi qu’aux améliorations en matière de rendu, de reconstruction neuronale et de modèles de fondation mondiaux (WFMs), les développeurs peuvent désormais accélérer la construction de ces jumeaux numériques à grande échelle. La convergence de ces technologies promet de révolutionner des secteurs entiers, de la fabrication à la robotique en passant par la conception.
Accélérer le Développement des Jumeaux Numériques et de l’IA Physique
Pour faciliter le développement de jumeaux numériques et de l’IA physique, NVIDIA a annoncé lors de la conférence SIGGRAPH de cette année plusieurs nouveautés, notamment des bibliothèques NVIDIA Omniverse, des WFMs NVIDIA Cosmos et une infrastructure d’IA avancée, incluant les serveurs NVIDIA RTX PRO et NVIDIA DGX Cloud. Ces outils visent à simplifier et à accélérer le processus de création et de simulation de ces environnements virtuels.
Les derniers kits de développement logiciel (SDK) Omniverse établissent un pont entre MuJoCo et Universal Scene Description (OpenUSD), permettant ainsi aux développeurs, notamment les 250 000 développeurs de robots MJCF, de simuler des robots sur différentes plateformes. Par ailleurs, les bibliothèques Omniverse NuRec et les modèles d’IA permettent le ray tracing 3D Gaussian splatting avec Omniverse RTX, offrant aux développeurs la capacité de capturer, reconstruire et simuler le monde réel en 3D à partir de données de capteurs. Enfin, NVIDIA Isaac Sim 5.0 et Isaac Lab 2.2, des frameworks open-source de simulation et d’apprentissage pour robots, sont désormais disponibles sur GitHub. Isaac Sim intègre le rendu neuronal NuRec et de nouveaux schémas OpenUSD pour les robots et les capteurs, réduisant ainsi l’écart entre la simulation et la réalité.
Les WFMs Cosmos, incluant Cosmos Transfer-2 et NVIDIA Cosmos Reason, marquent des avancées significatives dans la génération de données synthétiques et le raisonnement pour le développement de l’IA physique. De plus, les avancées de NVIDIA en matière de rendu et de génération de matériaux assistée par l’IA aident les développeurs à dimensionner le développement de jumeaux numériques. Ces innovations promettent de réduire les coûts et d’accélérer le déploiement de solutions d’IA dans divers secteurs.
Un Écosystème OpenUSD en Croissance
OpenUSD se positionne comme un écosystème fondamental pour le développement des jumeaux numériques et de l’IA physique, permettant aux développeurs d’intégrer des données industrielles et 3D pour créer des jumeaux numériques précis. L’Alliance for OpenUSD (AOUSD) a récemment accueilli de nouveaux membres, dont Accenture, Esri, HCLTech, PTC, Renault et Tech Soft 3D, ce qui témoigne de la croissance continue de la communauté OpenUSD et de son engagement à unifier les flux de travail 3D dans tous les secteurs.
Pour répondre à la demande croissante d’expertise en matière d’OpenUSD et de jumeaux numériques, NVIDIA a lancé une nouvelle certification de développement OpenUSD reconnue par l’industrie et un parcours d’apprentissage gratuit dédié aux jumeaux numériques. Ces initiatives visent à outiller les développeurs avec les compétences nécessaires pour exploiter pleinement le potentiel de ces technologies.
Les Développeurs Construisent des Jumeaux Numériques
Des leaders de l’industrie tels que Siemens, Sight Machine, Rockwell Automation, EDAG, Amazon Devices & Services et Vention utilisent les bibliothèques Omniverse et OpenUSD pour développer des solutions de jumeaux numériques, favorisant ainsi la transformation grâce à l’IA industrielle et physique.
- Siemens, avec son Teamcenter Digital Reality Viewer, permet aux ingénieurs de visualiser, d’interagir avec et de collaborer sur des jumeaux numériques photoréalistes à une échelle sans précédent. Ces efforts permettent d’accélérer les revues de conception, de minimiser le besoin de prototypes physiques et d’accélérer la mise sur le marché, tout en réduisant les coûts.
- Sight Machine, avec sa plateforme Operator Agent, combine des données de production en direct, des recommandations basées sur l’IA et des jumeaux numériques pour fournir une visibilité en temps réel sur la production et permettre des décisions plus rapides et plus éclairées pour les équipes d’exploitation des usines.
- Rockwell Automation, avec sa plateforme Emulate3D Factory Test, permet aux fabricants de construire des jumeaux numériques à l’échelle d’une usine, basés sur la physique, pour simuler, valider et optimiser l’automatisation et les systèmes autonomes à grande échelle.
- EDAG, avec sa plateforme de jumeau numérique industriel, aide les fabricants à améliorer la gestion de projet, à optimiser les implantations de production, à former les travailleurs et à effectuer l’assurance qualité basée sur les données.
- Amazon Devices & Services utilise des jumeaux numériques pour entraîner des bras robotisés à reconnaître, inspecter et manipuler de nouveaux appareils. Les actions robotiques peuvent être configurées pour fabriquer des produits en se basant uniquement sur la formation effectuée en simulation, y compris pour les étapes d’assemblage, de test, d’emballage et d’audit.
- Vention utilise les technologies de robotique, d’IA et de simulation de NVIDIA, notamment les bibliothèques Omniverse, Isaac Sim et le matériel Jetson, pour proposer des solutions de jumeaux numériques et d’automatisation plug-and-play qui simplifient et accélèrent le déploiement de systèmes de fabrication intelligents.
Conclusion
L’alliance d’OpenUSD et de NVIDIA Omniverse représente une avancée majeure dans le développement des jumeaux numériques et de l’IA physique. En fournissant aux développeurs des outils puissants et des normes ouvertes, NVIDIA facilite la création de simulations réalistes et l’entraînement d’agents d’IA capables d’opérer dans le monde réel. Cette convergence technologique promet d’accélérer l’innovation dans de nombreux secteurs et d’ouvrir de nouvelles perspectives pour l’automatisation, l’efficacité et la sécurité.
Pour ceux qui souhaitent en savoir plus, NVIDIA propose des ressources complètes, notamment des cours gratuits et des tutoriels, ainsi que des informations sur Into the Omniverse et NVIDIA Omniverse. L’exploration de l’ Alliance for OpenUSD et l’étude de la documentation OpenUSD sont également des étapes importantes pour comprendre et participer à cette révolution technologique.
