UNIVERSAL SCENE DESCRIPTION

Universal Scene Description: digitale Welten, offen für Unternehmen

Pixar hat das Open-Source-Ökosystem für die effiziente Erstellung großer 3D-Welten entwickelt, und inzwischen gilt es als Branchenstandard.


Bild mit freundlicher Genehmigung von Pietro Bernardi

Astronautin im weißen Anzug betrachtet eine Zivilisation von einer Unfallstelle aus. Bild mit freundlicher Genehmigung von Tim Burroughs

Universal Scene Description ist eine Softwareplattform, mit der Anwender digitale Inhalte wie Schattierung, Beleuchtung, Geometrie und mehr kollaborativ kombinieren können. Bild mit freundlicher Genehmigung von Tim Burroughs

Was ist Universal Scene Description?

Universal Scene Description (jetzt als OpenUSD bekannt) ist die zuverlässigste Open-Source-Software für den Datenaustausch in 3D-Szenen. Dieses hochgradig kollaborative System kann viele verschiedene Objektquellen umfassen und wird zum Standard für die visuelle 3D-Medienproduktion, Architektur, Design, Fertigung (Englisch) und andere Branchen.

Bild „Inherit the Stars Concept: Send the signal!“ mit freundlicher Genehmigung von Oswin Wan.

Mit USD können Animatoren, Architekten und CAD-Anwender 3D-Projekte zusammenstellen, beschreiben und gemeinsam bearbeiten. Bild mit freundlicher Genehmigung von Oswin Wan

So hat OpenUSD die 3D-Medienproduktion optimiert

Animations- (Englisch), VFX- (Englisch) und Game-Studios kämpfen seit Jahrzehnten mit mangelhafter Interoperabilität zwischen den verschiedenen Tools in ihren Produktionspipelines. Da es sehr mühsam war, Daten von einem Ort zum anderen zu verschieben, erstellten Studios komplexe Pipelines zum Umgang mit Dateninteroperabilität, was häufig auch benutzerdefinierte Tools umfasste.

Selbst Pixar hatte Probleme mit dem Datenaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen. Nach dem Film Brave von Pixar aus dem Jahr 2012 entschied das Studio aufgrund der inzwischen zu komplex gewordenen Szenenbeschreibungen, dass es einer echten Lösung bedurfte. In diesem Jahr hat Pixar die Universal Scene Description (USD) entwickelt, um die überwältigende Komplexität zu vieler unterschiedlicher APIs und Dateiformate bei der 3D-Visualisierungs-Pipeline in den Griff zu bekommen. 2016 hat Pixar USD als Open Source-Code veröffentlicht, sodass es sich zu einem Standard für die VFX- und Animationsbranche entwickeln konnte. Pixar erkannte, dass alle Studios mit derselben Komplexität zu kämpfen hatten. Durch die Bereitstellung von USD als Open Source wurde das Format erweiterbar, wodurch Andere die Vorteile gemeinsam nutzen konnten.

In puncto Arbeitsabläufe und Komplexität bewältigt OpenUSD beim Erstellen von 3D-Szenen mehrere Herausforderungen. Als Open-Source-Standard bietet es eine erweiterbare gemeinsame Sprache, die zwischen kompatiblen Softwarewerkzeugen und Plattformen interoperabel ist. Das System mit mehreren Layern ermöglicht außerdem verlustfreies Bearbeiten und erleichtert die Zusammenarbeit. So können mehrere Artists gleichzeitig an demselben Objekt arbeiten und mithilfe der Versionsfunktionen von USD die Arbeit aller zusammenführen. Darüber hinaus bietet USD schnellen Zugriff auf enorme Datensätze. Auf diese Weise kann die Wiedergabe in Echtzeit erfolgen. Hinzu kommt, dass komplexe Szenen interaktiv bearbeitet werden können.

Bildschirmkopie des USD-Plug-ins von Autodesk Maya

Das USD-Plug-in von Autodesk Maya ist ein Open-Source-Projekt

Zusammenarbeit für ein noch besseres OpenUSD

Die 2023 von Pixar, Apple, Adobe, Autodesk und NVIDIA ins Leben gerufene Alliance for OpenUSD (AOUSD) fördert in Verbindung mit der Joint Development Foundation die kontinuierliche Entwicklung, Weiterentwicklung und Standardisierung von OpenUSD, um große 3D-Projekte einfacher zu verwalten, effizienter zu gestalten und Kreativität zu fördern.

Während mehr Unternehmen daran arbeiten, OpenUSD voranzutreiben, kann jeder, der den Standard verwendet, vom kollektiven Fortschritt profitieren. Das USD-Plug-in von Autodesk Maya basiert beispielsweise auf den Open-Source-Plug-ins, die ursprünglich sowohl Pixar als auch Animal Logic zur Verwendung von USD mit Maya geschrieben haben. Im Umkehrschluss hat Autodesk das USD-Plug-in von Maya in ein Open-Source-Projekt umgewandelt. In den letzten Jahren hat Autodesk die Arbeitsabläufe von USD in weitere Tools zur Inhaltserstellung integriert, darunter 3ds Max, Arnold und Bifrost in Maya.

Vorteile von Universal Scene Description

Interoperabilität

Eine einheitliche Sprache und ein einheitliches Dateiformat sorgen für mehr Interoperabilität, wodurch man 3D-Szenendaten nahtlos zwischen unterschiedlichen Softwarelösungen und Tools austauschen kann.

 

Welten schaffen ohne Grenzen

Das OpenUSD-Ökosystem ist genauso erweiterbar wie 3D-Welten, die Animatoren damit erstellen. Über APIs können die Framework-Funktionen zum Simulieren, Rendern, Zusammenarbeiten, Bearbeiten, Zusammenstellen und mehr geändert werden.

 

Konstruktive Zusammenarbeit

Das Layer-System in USD ermöglicht die verlustfreie Bearbeitung von Daten, was die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Artists und Studios lohnenswerter und weniger riskant macht.

 

Branchenweiter Support

Die Alliance for OpenUSD bringt die wichtigsten Branchenpartner Pixar, Adobe, Apple, NVIDIA und Autodesk zusammen. Viele andere führende Unternehmen schließen sich dem an und machen OpenUSD zum Branchenstandard.

 

Organisierte Objektdateien

Der Asset-Resolver von Universal Scene Description ist dateisystemunabhängig. Er ermöglicht die Organisation, Verwaltung und den schnellen Zugriff auf digitale Objekte, unabhängig vom verwendeten Datenspeichermodell oder den verwendeten Datenquellen.

 

Gerendert nützlich

Die Rendering-Architektur von USD Hydra bietet durch die Nutzung von benutzerdefinierten und Drittanbieter-Renderer-Plug-Ins, die von verschiedenen Anbietern entwickelt wurden, mehr Flexibilität bei der Visualisierung.

 

Autodesk-Lösungen mit integrierten USD-Arbeitsabläufen

Software für Animation, Modellierung, Simulation und Rendering in 3D für Film, Games und Fernsehen


Leistungsstarke und flexible Werkzeuge für Animation, Modellierung und Rendering für alle kreativen Anforderungen


Skalieren Sie die Rendering- und Simulationskapazitäten Ihres Studios und geben Sie den Artists leistungsstarke Modellierungs- und Animationswerkzeuge an die Hand


Kunden lernen USD kennen

Ein digitales Pixar-Rendering einer Küche im Retro-Stil.

PIXAR

Mit USD rendert Inventor Billionen von Polygonen in einer einzigen Ansicht

Werfen Sie einen Blick hinter die Kulissen, um die USD-Pipeline von Pixar für einige der komplexesten Filme zu sehen, z. B. Toy Story 4, Coco und andere.

 


Bild mit freundlicher Genehmigung von Pixar

Bildschirmkopie aus einem YouTube-Video „How RISE VFX Reached New Creative Heights with USD in Maya“.

RISE VFX

Neue kreative Sphären mit USD in Maya

Das renommierte Studio hinter mehreren Marvel-Objekten verbesserte seinen Arbeitsablauf erheblich, indem es als eines der ersten Unternehmen Universal Scene Description für seine Autodesk Maya-Asset-Erstellung und -Animations-Pipeline einsetzte.

 


Digitales Rendering einer Person, die von einem geschlossenen Zimmer mit Säulen auf einen japanischen Garten blickt. Bild mit freundlicher Genehmigung von Saga Alayyoubi

EPIC GAMES

Arbeitsabläufe der nächsten Generation bei Epic

Hören Sie die Diskussion zwischen Experten von Epic Games, dem Unternehmen hinter Unreal Engine und Fortnite, wie Game-Studios aus der VFX-Branche lernen und Universal Scene Description in die Game-Asset-Pipeline integrieren können.

 


Bild mit freundlicher Genehmigung von Saga Alayyoubi

Universal Scene Description-Ressourcen

Erfahren Sie Näheres zu AOUSD, der Allianz von Adobe, Apple, Autodesk, NVIDIA und Pixar, die die Standardisierung, Entwicklung und Weiterentwicklung von USD vorantreiben soll.

 

Erstellen Sie ein USD-Modell, bearbeiten Sie einen USD-Layer, speichern Sie USD-Daten und mehr als Teil der Integration von USD in Autodesk Maya.

 

Erfahren Sie von führenden Mitgliedern von AOUSD, wie USD begann und wie die Interoperabilität zwischen 3D-Ökosystemen in Zukunft aussehen wird.

 

Mit USD im gesamten Maya-Toolset können Sie komplexe Objektdaten wie Modellierung, Materialien, Beleuchtung und Schattierung (Englisch) in einem einzigen USD-Container speichern, bearbeiten und exportieren.

 

Erfahren Sie mehr über die neuen Arbeitsabläufe in USD und andere Optimierungsfunktionen in Maya, 3ds Max, Bifrost und Arnold, die die Kreativität, Zusammenarbeit und Effizienz steigern.

 

Häufig gestellte Fragen (FAQs)

Funktionsweise von Universal Scene Description

USD ordnet eine 3D-Szene in einer Hierarchie von Prims (Objekte/Elemente) an, denen Attribute (Eigenschaften/Merkmale) zugeordnet sind. USD verwendet außerdem mehrere Layer mit Szenendaten, wobei jeder Layer eigene Prims, Attribute und Überschreibungen aufweist, die bestimmte Prims und Attribute ändern, ohne die ursprünglichen Daten anzutasten. Varianten und Variantensätze ermöglichen mehrere Darstellungen desselben Objekts oder derselben Szene.

 

Die Textsprache USD Stage Description (USD Stage) beschreibt die Szenenhierarchie und die Eigenschaften in Textdateien.

 

Alles in allem ist USD eine effiziente Methode zum (gemeinsamen) Bearbeiten von 3D-Szenendaten in verschiedenen Produktionspipelines und wurde durch die systemeigene Unterstützung in führenden Softwareanwendungen standardisiert.

Was sind die Vorteile von USD?

Universal Scene Description (USD) bietet viele Vorteile für den Umgang mit 3D-Szenendaten. An erster Stelle steht die Interoperabilität. USD wurde in einer gemeinsamen Sprache und in einem gemeinsamen Dateiformat entwickelt, damit 3D-Szenendaten zwischen verschiedenen Softwareprodukten und Plattformen ausgetauscht werden können.

 

Das Layer-System von USD bietet zwei große Vorteile: verlustfreie Bearbeitung und Skalierbarkeit. Künstler können jetzt einfacher und ohne Risiko mit Szenendaten experimentieren und diese ändern. Dank einer guten Skalierbarkeit können Künstler auf separaten Szenen-Layern arbeiten und komplexe Szenen effizient verwalten, ohne eine Unmenge von Daten duplizieren zu müssen.

 

Weitere Vorteile in USD sind Funktionen für Versionierung und Zusammenarbeit, Leistung und Effizienz, Flexibilität und ein breiter Branchensupport.