O Omniverse é o caminho mais rápido para a implementação de veículos autônomos (AV – Autonomous Vehicle).
Em sua apresentação de abertura no GTC, o fundador e CEO da NVIDIA, Jensen Huang, anunciou a próxima geração de simulação de AV, o NVIDIA DRIVE Sim, agora com tecnologia NVIDIA Omniverse.
O DRIVE Sim possibilita a simulação de alta fidelidade com as principais tecnologias da NVIDIA, oferecendo uma plataforma de computação avançada baseada em cloud. Ele gera conjuntos de dados para treinar o sistema de percepção do automóvel e proporciona um campo de prova virtual para testar o processo de tomada de decisão dele, além de ser aplicável a casos no edge. A plataforma pode ser conectada ao pacote de AV em configurações de software ou hardware no loop para testar a experiência completa de condução.
O DRIVE Sim no Omniverse é um grande avanço, pois com ele a NVIDIA conseguiu mudar a base da simulação de AV: de uma engine de games para um mecanismo de simulação.
Essa transição para a simulação arquitetada especificamente para o desenvolvimento de AVs exige muito esforço, mas traz uma série de novos recursos e oportunidades.
Entre no Omniverse
Criar uma plataforma específica para a simulação de AVs não é uma tarefa simples. As engines de games são ferramentas poderosas que oferecem recursos incríveis, mas elas foram projetadas para criar games, e não simulações científicas, repetitivas e fisicamente precisas.
Para criar a última geração do DRIVE Sim, foi necessário adotar uma nova abordagem. O novo simulador precisava ser repetível com tempo preciso, ser facilmente dimensionável em GPUs e nós de servidores, simular feeds de sensores com precisão física e atuar como uma plataforma modular e extensível.
O NVIDIA Omniverse é a união de quase todas as principais tecnologias desenvolvidas pela NVIDIA. Já o DRIVE Sim é baseado na experiência da empresa em gráficos, computação de alto desempenho, AI e design de hardware. A combinação desses recursos oferece uma plataforma tecnológica perfeita para a simulação de AV.
Mais especificamente, o Omniverse é uma plataforma que foi projetada do zero para ser compatível com a computação de várias GPUs. Ele tem um renderizador fisicamente preciso e com ray tracing baseado na tecnologia NVIDIA RTX.
O NVIDIA Omniverse também vem com o “Kit”, um framework de simulação dimensionável e extensível para a criação de aplicações 3D e microsserviços interativos. Com o Kit, no ano passado, a NVIDIA implementou o principal mecanismo de simulação do DRIVE Sim para possibilitar a simulação repetível com controle preciso em todos os processos.
Tempo e Repetibilidade
A simulação de AV só é uma ferramenta efetiva de desenvolvimento quando os cenários podem ser repetidos e o tempo é preciso.
O NVIDIA Omniverse, por exemplo, agenda e gerencia todas as funções de renderização dos sensores e ambientes para garantir a repetição sem perda de precisão. Ele faz isso em GPUs e em nós, oferecendo ao DRIVE Sim a capacidade de lidar com ambientes detalhados e testar automóveis com conjuntos complexos de sensores. Ele também consegue gerenciar cargas de trabalho mais devagar ou mais rápido do que em tempo real, além de gerar resultados repetíveis.
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Além de possibilitar flexibilidade e precisão, a plataforma é dimensionável, ou seja, os desenvolvedores podem testar frotas de automóveis com vários conjuntos de sensores em grande escala e com os níveis mais altos de fidelidade.
Sensores Fisicamente Precisos
O ambiente de simulação precisa recriar condições reais de condução com precisão e renderizar os dados dos sensores do automóvel da mesma forma que câmeras, radares e LiDARs coletam dados do mundo físico.
Com a tecnologia NVIDIA RTX, o DRIVE Sim consegue renderizar dados fisicamente precisos dos sensores em tempo real. O ray tracing simula as propriedades físicas de formas de onda visíveis e não visíveis, oferecendo iluminação realista. Já o renderizador RTX do NVIDIA Omniverse, quando combinado com GPUs NVIDIA RTX, proporciona ray tracing com taxas de frames em tempo real.
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A capacidade de simular a luz em tempo real traz vantagens significativas para a simulação de AV. Com ela, é possível recriar ambientes de iluminação praticamente impossíveis de capturar usando a rasterização, desde os reflexos de um caminhão-tanque até as sombras dentro de um túnel escuro.
A geração de dados fisicamente precisos a partir de sensores é útil principalmente para a criação de conjuntos de dados destinados ao treinamento de redes de percepção baseadas em AI, pois produz dados de referência com dados virtuais dos sensores. O DRIVE Sim tem ferramentas avançadas de criação de conjuntos de dados, como uma interface sofisticada de script em Python e ferramentas de randomização de domínio.
O uso desses dados sintéticos no processo de treinamento da rede neural profunda (DNN — Deep Neural Network) diminui o custo da coleta e da identificação de dados reais, além de acelerar as iterações para a implementação simplificada em AVs.
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Modular e Extensível
Modular, aberta e extensível, a plataforma DRIVE Sim proporciona aos desenvolvedores máxima flexibilidade e eficiência nos testes de simulação.
Com o DRIVE Sim no Omniverse, é possível executar diferentes componentes do simulador para aplicação em diversos casos de uso. Um grupo de engenheiros pode executar apenas o pacote de percepção na simulação. Outro grupo pode simular cenários baseados em dados de referência de objetos para se concentrar no planejamento e no pacote de controle (dispensando o pacote de percepção).
Essa modularidade reduz significativamente o tempo de desenvolvimento: ela permite que os desenvolvedores se dediquem à tarefa atual e garante que toda a equipe use as mesmas ferramentas, cenários, modelos e elementos artísticos na simulação para obter resultados consistentes.
Com o SDK do Kit Omniverse da NVIDIA, o DRIVE Sim permite que os desenvolvedores criem modelos, conteúdo 3D e ferramentas de validação personalizados ou interajam com outras simulações. Os usuários podem criar seus próprios plug-ins ou escolher os da ampla biblioteca de plug-ins para automóveis, sensores e tráfego fornecidos pelos parceiros do ecossistema DRIVE Sim. Com essa flexibilidade, os usuários podem personalizar o DRIVE Sim de acordo com seu caso de uso exclusivo e adaptar a experiência de simulação a suas necessidades de desenvolvimento e validação.
O DRIVE Sim no Omniverse será disponibilizado para desenvolvedores por um programa de acesso antecipado no terceiro trimestre do ano. Saiba mais sobre o DRIVE Sim e acelere o desenvolvimento de meios de transporte mais seguros e eficientes hoje mesmo.