對(duì)于制造業(yè)和工業(yè)企業(yè)來(lái)說，效率和精度是必不可少的。為了簡(jiǎn)化運(yùn)營(yíng)、降低成本和提高生產(chǎn)力，各公司正在轉(zhuǎn)向數(shù)字孿生和離散事件仿真。

離散事件仿真使制造商能夠通過試驗(yàn)不同的輸入和行為來(lái)優(yōu)化流程，這些輸入和行為可以逐步進(jìn)行建模和測(cè)試。

FlexSim 是一家仿真建模軟件提供商，專門從事離散事件仿真，使用戶能夠分析、可視化和優(yōu)化各行各業(yè)的實(shí)際流程。借助用于創(chuàng)建和運(yùn)行仿真的強(qiáng)大工具集，它正用于制造、倉(cāng)儲(chǔ)和醫(yī)療健康等行業(yè)，以改進(jìn)復(fù)雜的系統(tǒng)和運(yùn)營(yíng)。

最近，F(xiàn)lexSim 開發(fā)了一個(gè)NVIDIA Omniverse連接器，使工程師、設(shè)計(jì)師和仿真專家能夠?qū)?FlexSim 模型無(wú)縫轉(zhuǎn)換為 Universal Scene Description （OpenUSD）格式。

NVIDIA Omniverse是一個(gè)開發(fā)計(jì)算平臺(tái)，幫助開發(fā)者構(gòu)建基于 OpenUSD 的、可互操作的 3D 工作流和工具。OpenUSD 是一個(gè)可擴(kuò)展的開源框架，用于在 3D 世界中描述、合成和協(xié)作，最初由皮克斯動(dòng)畫工作室開發(fā)。

FlexSim 利用Omniverse 連接器，使用戶能夠使用 Omniverse 平臺(tái)的原生 RTX 渲染器實(shí)時(shí)可視化其仿真模型，實(shí)現(xiàn)逼真的質(zhì)量。這種高級(jí)可視化技術(shù)現(xiàn)由 DLSS 3.5 提供支持，利益相關(guān)者可以通過交互式 3D 模型更好地了解復(fù)雜系統(tǒng)，幫助其制定決策。

隨著 FlexSim 的最新更新，用戶現(xiàn)在可以將 3D 模型和資產(chǎn)導(dǎo)出到 USD，彌合了其仿真數(shù)據(jù)和 Omniverse 中的實(shí)時(shí) 3D 可視化之間的差距。

長(zhǎng)期以來(lái)，F(xiàn)lexSim 一直是傳送帶、自動(dòng)導(dǎo)引車（AGV）和線引導(dǎo)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)規(guī)劃者的首選工具。近年來(lái)，自由漫游自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR）的數(shù)量激增，在制造和倉(cāng)庫(kù)空間變得更加常見，這促使了 FlexSim A* 導(dǎo)航功能的出現(xiàn)。

將 FlexSim 的高級(jí)材質(zhì)處理工具包與 Omniverse 中的協(xié)作布局工具相結(jié)合，可以提高仿真規(guī)劃階段的靈活性，并提高數(shù)字孿生操作階段的視覺保真度。

借助 OpenUSD 實(shí)現(xiàn)無(wú)縫數(shù)字孿生協(xié)作

OpenUSD 憑借其強(qiáng)大功能和通用性，已成為各行各業(yè)(包括視覺效果、建筑、設(shè)計(jì)、機(jī)器人和制造)廣泛接受的標(biāo)準(zhǔn)。將 USD 納入 FlexSim 的工作流使 FlexSim 團(tuán)隊(duì)和用戶獲得了一系列優(yōu)勢(shì)，在多方面受益。

其中一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)是它能夠增強(qiáng)協(xié)作。FlexSim 的 Omniverse 連接器提供了一個(gè)平臺(tái)，使多個(gè)團(tuán)隊(duì)可以在這個(gè)統(tǒng)一的數(shù)字孿生環(huán)境中就項(xiàng)目的各個(gè)方面實(shí)時(shí)協(xié)作，促進(jìn)了工程師、設(shè)計(jì)師和仿真專家之間的跨職能溝通和協(xié)同作用，簡(jiǎn)化了協(xié)作。

數(shù)據(jù)一致性是另一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)。FlexSim 模型通?？勺鳛閺?fù)雜工業(yè)系統(tǒng)的重要參考。在 FlexSim 中添加對(duì) USD 的支持，不僅可以保證對(duì)幾何數(shù)據(jù)的保護(hù)，還可保護(hù)必要的仿真元數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)一致性可在整個(gè)設(shè)計(jì)和仿真階段保持準(zhǔn)確性，最終增強(qiáng)決策制定能力。

此外，采用 USD 使得 FlexSim 能夠覆蓋更廣泛的 3D 設(shè)計(jì)和工程社區(qū)。越來(lái)越多的CAD 軟件包將 USD 用作標(biāo)準(zhǔn)交換格式，這種互操作性簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)交換并加速了項(xiàng)目工作流，使用這些工具的合作伙伴和客戶能夠借此改善其協(xié)作。

FlexSim 的 OpenUSD 支持還包括在 FlexSim 中使用 USD Stage。USD Stage 位于 3D 對(duì)象庫(kù)的 Visual 區(qū)域 ，充當(dāng) 3D 對(duì)象的容器，使用戶能夠?qū)?OpenUSD 資產(chǎn)加載到 FlexSim 模型中。

圖 1. FlexSim 中帶有可在 Omniverse 中使用的傳送帶的 USD Stage

開發(fā)連接器

為了開發(fā)連接器，F(xiàn)lexSim 的開發(fā)團(tuán)隊(duì)從 C++ 和 Python 的“ Hello World ”示例開始著手，該實(shí)例為尋求構(gòu)建連接器的開發(fā)者提供了易于理解的示范。該示例程序在 Omniverse Nucleus 中演示了各種功能，例如：

創(chuàng)建自定義網(wǎng)格并將其添加到場(chǎng)景中

將 MDL 材質(zhì)及其紋理上傳至 Nucleus 服務(wù)器

通過實(shí)時(shí)更新調(diào)整骨架網(wǎng)格動(dòng)畫數(shù)據(jù)

然后，團(tuán)隊(duì)使用實(shí)時(shí)會(huì)話示例構(gòu)建了實(shí)時(shí)會(huì)話體驗(yàn)，使多個(gè) FlexSim 用戶能夠在同一場(chǎng)景中實(shí)時(shí)協(xié)作。該示例演示了如何實(shí)現(xiàn)眾多實(shí)時(shí)會(huì)話功能，包括：

將 edit target（編輯目標(biāo)）設(shè)置為.live layer（實(shí)時(shí)層），以便更改被同步到到其他客戶端

在實(shí)時(shí)會(huì)話中顯示所有者和已連接用戶

將 .live 會(huì)話中的更改合并回 root stage

通過實(shí)施實(shí)時(shí)會(huì)話，用戶可以創(chuàng)建或加入實(shí)時(shí)會(huì)話，對(duì) USD Stage 進(jìn)行實(shí)時(shí)、雙向協(xié)作編輯。這些 Stage 可以包含來(lái)自各種 3D 軟件工具的資產(chǎn)，使跨職能團(tuán)隊(duì)在同一場(chǎng)景中協(xié)作。

他們還使用 Omni CLI 演示如何使用Client Library 應(yīng)用程序編程接口（API）與 Nucleus 交互。

圖 2. FlexSim 和 USD Composer 中的實(shí)時(shí)同步仿真模型

開始在 Omniverse 上使用 FlexSim

用戶可以免費(fèi)下載 FlexSim 和 Omniverse 。在 FlexSim 中，在 Connectivity (連接) 下的 Toolbox (工具箱) 中找到 Omniverse Connector Properties（Omniverse連接器屬性）。用戶可以選擇要導(dǎo)出到 USD 的屬性，包括網(wǎng)格、攝像頭、紋理和對(duì)象屬性表。

圖 3.在 FlexSim 中選擇要導(dǎo)出到 USD 的屬性

審核編輯：湯梓紅