Hacia el Omniverso: OpenUSD y los Gemelos Digitales impulsando la IA Industrial y Física.

La revolución de la Inteligencia Artificial Industrial y la simulación física están impulsando una demanda sin precedentes de gemelos digitales (digital twins) en diversas industrias, desde la manufactura hasta la robótica y la logística. Esta tendencia, que busca replicar entornos, instalaciones y procesos del mundo real en el ámbito virtual, no solo optimiza la planificación y las operaciones, sino que también se convierte en un campo de pruebas crucial para el desarrollo seguro y eficiente de sistemas autónomos, como vehículos sin conductor y flotas de robots. El mercado global de gemelos digitales se proyecta que alcance los 94.8 mil millones de dólares para 2027, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 38.1% entre 2022 y 2027, según un informe de MarketsandMarkets. Este crecimiento exponencial subraya la importancia estratégica de esta tecnología para la competitividad empresarial.

Según la investigación publicada por el blog de NVIDIA, los avances recientes en OpenUSD, un estándar abierto para la descripción y conexión de mundos 3D complejos, junto con mejoras en el renderizado, la reconstrucción neuronal y los modelos de base del mundo (WFMs), están acelerando la creación de gemelos digitales a gran escala.

NVIDIA ha anunciado una serie de innovaciones en su conferencia SIGGRAPH de este año, diseñadas para agilizar el desarrollo de gemelos digitales y la IA física. Estas incluyen nuevas investigaciones, bibliotecas de Omniverse, WFMs de Cosmos y una infraestructura de IA avanzada, como los servidores NVIDIA RTX PRO y la plataforma en la nube NVIDIA DGX Cloud. Un aspecto clave de esta estrategia es la integración de MuJoCo, un motor de simulación robótica de código abierto, con OpenUSD, lo que permite a más de 250.000 desarrolladores simular robots en diversas plataformas. Además, las bibliotecas Omniverse NuRec y los modelos de IA facilitan la captura, reconstrucción y simulación del mundo real en 3D utilizando datos de sensores, empleando técnicas de ray tracing y Gaussian splatting.

La disponibilidad de Isaac Sim 5.0 e Isaac Lab 2.2, frameworks de simulación y aprendizaje robótico de código abierto en GitHub, representa un paso significativo hacia la democratización de la tecnología de gemelos digitales. Isaac Sim incorpora NuRec para renderizado neuronal y nuevos esquemas de robots y sensores OpenUSD, reduciendo la brecha entre la simulación y la realidad. Paralelamente, los WFMs de Cosmos, como Cosmos Transfer-2 y NVIDIA Cosmos Reason, ofrecen avances sustanciales en la generación de datos sintéticos y el razonamiento para el desarrollo de la IA física. La inversión global en IA generativa se espera que supere los 110 mil millones de dólares en 2024, según Gartner, lo que indica un creciente interés en tecnologías que facilitan la creación de entornos virtuales realistas.

El ecosistema OpenUSD se consolida como un pilar fundamental para el desarrollo de gemelos digitales e IA física, permitiendo a los desarrolladores integrar datos industriales y 3D para crear réplicas virtuales precisas. La Alliance for OpenUSD (AOUSD) ha ampliado su base de miembros con la incorporación de empresas como Accenture, Esri, HCLTech, PTC, Renault y Tech Soft 3D, lo que demuestra el creciente compromiso de la industria con la unificación de flujos de trabajo 3D. Para satisfacer la creciente demanda de expertos en OpenUSD y gemelos digitales, NVIDIA ha lanzado una certificación de desarrollo OpenUSD reconocida por la industria y un programa de aprendizaje gratuito sobre gemelos digitales. El número de empresas que adoptan OpenUSD ha crecido un 40% en el último año, según datos de la AOUSD.

Empresas líderes como Siemens, Sight Machine, Rockwell Automation, EDAG, Amazon Devices & Services y Vention ya están implementando soluciones de gemelos digitales basadas en las bibliotecas de Omniverse y OpenUSD para transformar sus operaciones. Siemens, por ejemplo, utiliza Teamcenter Digital Reality Viewer para permitir a los ingenieros visualizar y colaborar en gemelos digitales fotorrealistas a gran escala, acelerando los procesos de diseño y reduciendo la necesidad de prototipos físicos. Sight Machine emplea su plataforma Operator Agent para combinar datos de producción en tiempo real, recomendaciones de IA y gemelos digitales, proporcionando visibilidad y optimización en tiempo real de las operaciones de planta. Estas implementaciones demuestran el potencial de los gemelos digitales para mejorar la eficiencia, reducir costos y acelerar la innovación en diversos sectores industriales.