Design na Era dos Digital Twins: Uma Conversa com o Pioneiro dos Gráficos Donald Greenberg

De seu escritório em Cornell, onde desenvolveu uma carreira de 54 anos e ainda trabalha, Greenberg compartilha com os participantes da SIGGRAPH seus últimos trabalhos em andamento.
por Rick Merritt

Questionado sobre o futuro do design, Donald Greenberg mostra um modelo de uma aorta humana.

“Depois que meu filho se tornou cirurgião cardíaco intravascular na Cleveland Clinic, ele contratou um dos meus alunos para usar tomografias e criar modelos digitais 3D de um aneurisma aórtico”, disse o pioneiro da computação gráfica em uma entrevista em vídeo, de seu escritório na Universidade de Cornell.

Os modelos habilitaram stents personalizados que se adaptavam tão bem que os pacientes podiam deixar o hospital logo após serem inseridos. É um exemplo que Greenberg dá de como a computação gráfica está se tornando parte de todos os empreendimentos humanos.

Um Novo Capítulo

Ampliando a fronteira, ele está criando novas ferramentas para um curso de design de arquitetura baseado nas capacidades atuais de criar mundos 3D realistas e digital twins. Ele definirá um processo holístico para que todos, de engenheiros a planejadores de cidades, possam participar de um projeto.

O material do curso ainda está na fase conceitual, mas sua paixão por esse trabalho é evidente. “Este é meu próximo grande projeto, e estou muito animado com ele”, afirmou o professor de computação gráfica do trabalho, que é patrocinado pela NVIDIA.

“A NVIDIA é excelente nos algoritmos de hardware e software, e há muito tempo que sua maior vantagem é como eles se articulam juntos”, disse ele.

Greenberg imagina um processo de design aberto o suficiente para incluir planejadores urbanos preocupados com habitação acessível, ativistas ambientais conscientes da vida sustentável e vizinhos que querem saber o impacto que uma nova estrutura pode ter no seu acesso à luz solar.

“Quero colocar pessoas de diferentes disciplinas na mesma toca para que possam ver coisas de diferentes pontos de vista ao mesmo tempo”, disse Greenberg, cujos cursos abrangeram os departamentos de arquitetura, arte, ciência da computação, engenharia e negócios da Cornell.

Ensinando com o Omniverse

Uma abordagem multidisciplinar alimenta o trabalho de Greenberg desde 1968, quando ele começou a lecionar nas faculdades de engenharia e arquitetura de Cornell. E ele sempre esteve enraizado nas nas tecnologias mais recentes.

Hoje, isso significa inspirar designers e especialistas em construção a entrar nos mundos virtuais com gráficos fotorrealistas, simulações e AI no NVIDIA Omniverse.

“O Omniverse expande para vários domínios o trabalho feito com o Universal Scene Description, desenvolvido por algumas das pessoas mais brilhantes que trabalham com gráficos em lugares como a Pixar. É um ambiente excelente para a colaboração moderna”, disse ele.

É um recurso que não poderia ter existido sem os avanços na escala de milhões na computação, que Greenberg testemunhou em seus 54 anos de carreira.

Ele lembra de sua empolgação em 1979, quando comprou um minicomputador VAX-11/780, seu primeiro sistema com a capacidade de um milhão de instruções por segundo. Em uma de suas muitas palestras na SIGGRAPH, ele disse que os designers teriam workstations pessoais capazes de 100 MIPS.

Vendo Avanços na Escala de Milhões

A previsão mostrou-se quase vergonhosamente conservadora.

“Agora tenho uma máquina 1.012 vezes mais potente que meu primeiro computador. Eu me sinto um surfista pegando uma onda gigantesca, e é por isso que ainda estou ensinando”, disse ele.

Don Greenberg with students
Greenberg com alguns de seus alunos testando as últimas ferramentas de design.

Estamos longe do sistema do Laboratório de Simulação Visual da General Electric, em Eatone, Nova York, onde, no final dos anos 1960, ele programou em cartões perfurados, para ajudar a criar um dos primeiros vídeos gerados apenas com computação gráfica. A animação de 18 minutos impressionou o público, levando dois anos para que Greenberg e 14 de seus alunos de arquitetura a criassem.

A NASA usou o mesmo sistema da GE para treinar astronautas no acoplamento do módulo Apollo ao pouso lunar. E a agência espacial foi uma das primeiras a adotar digital twins, ele observa. Um fato que salvou as vidas da tripulação da Apollo 13 quando uma falha no sistema ocorreu dois dias depois de iniciar a viagem à Lua.

De Esboços a Digital Twins

Para Greenberg, tudo se resume ao poder da computação gráfica.

“Eu amo desenhar, 99% da absorção intelectual vem através dos nossos olhos, e meus projetos recentes são sobre como ir de um esboço ou ideia a um digital twin”, disse ele.

Entre seus poucos arrependimentos, ele disse que sentirá falta de participar da SIGGRAPH pessoalmente este ano.

“Tornou-se um lar acadêmico para meus amigos e colaboradores mais próximos, uma comunidade de dissidentes e o único lugar onde encontrei pessoas criativas com uma grande imaginação e grandes habilidades técnicas, mas é difícil viajar na minha idade”, disse o homem de 88 anos, cujo pioneirismo continua em frente à tela do computador.

“Há várias coisas em que estou trabalhando que chamo de técnicas em busca de um problema, como tentar modelar como a retina vê uma imagem. Estou apenas começando com essa”, disse ele.

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Saiba Mais Sobre o Omniverse na SIGGRAPH

Qualquer pessoa pode começar a trabalhar em digital twins com o Omniverse fazendo um curso gratuito e individual on-line no Deep Learning Institute da NVIDIA. É possível fazer download do Omniverse gratuitamente.

Os professores podem solicitar acesso antecipado ao kit de ensino “Gráficos e Omniverse”. Os participantes da SIGGRAPH podem participar de uma sessão sobre “O Metaverso para Educadores Internacionais” ou um dos quatro laboratórios de treinamento práticos no Omniverse.

Para saber mais, assista ao CEO da NVIDIA, Jensen Huang, e outros, em uma apresentação especial na SIGGRAPH on demand.