前言

在 3D 設計、模擬與數位孿生（Digital Twin）需求日益多樣化的今天，傳統的工作流程正逐漸暴露出明顯瓶頸：軟體間資料難以互通、跨團隊協作效率低下、模擬環境無法與真實物理準確對齊。而 NVIDIA Omniverse，正是針對這些痛點所提出的跨平台協作與模擬解決方案，其核心技術則是建立在 OpenUSD（Universal Scene Description） 架構之上。OpenUSD 是由 Pixar 開發的高效 3D 場景描述格式，它支援層級式資料建模、非破壞性編輯、版本控管與複合資產協作，並已被包括 NVIDIA、Autodesk、Adobe、Epic Games 等業界知名公司廣泛採納。(詳情可參考 AOUSD) 本文將介紹 NVIDIA DLI 學習路徑中 Simulation, Modeling, and Design Training 中OpenUSD 以及 Omniverse kit-based development 這兩系列課程。其中 OpenUSD 時門課程都有證照，一口氣之後 您可透過這套學習路徑掌握 Omniverse 的工程應用潛力。無論你來自製造、動畫、智慧城市、還是機器人領域，這門課程都能提供一套通用且可擴展的 3D 協作與模擬工具鏈。

撰寫/攝影	鄭琮翰
時間	12 小時	材料	可上網的電腦 (不建議平板電腦或手機)  NVIDIA 開發者帳號即可免費進行課程 按照個人步驟完成課程即可，加油喔！
難度	2.5（滿分5）

* CAVEDU 為 NVIDIA 認證之教育合作夥伴

課程內容

此課程是由 NVIDIA 深度學習學院 Deep Learning Institute(DLI) 設計，除了 Simulation, Modeling, and Design Training 系列課程外，DLI 也針對諸多不同專業領域與技術應用開設免費課程，包括大型語言模型、邊緣運算、深度學習等，透過課程、實作實驗室、與證書制度，幫助學生與專業人員學習與精通 NVIDIA 平台與技術。完整學習路徑請按我，阿吉老師也有專門影片介紹喔！ [embedyt] https://www.youtube.com/watch?v=CERo9UPTMjc[/embedyt]

OpenUSD 

NVIDIA 針對 OpenUSD 提出的學習路徑，分成 Foundations 與 Applied Concepts 兩條主線，請參考上圖。本系列課程詳細介紹了 OpenUSD 的核心概念與其基本應用。每一課程內容都是1~2 小時之間的輕巧課程，內再劃分為多個模組，並於每個模組結束後設有小測驗，協助學員檢視並強化自身的學習成果。測驗可重複練習，直至全數答對，答對所有題目後即可獲得該課程證書。

Foundations 課程

著重於建立對於 OpenUSD 的基礎概念、專有名詞，其實作部分皆在雲端虛擬機上完成，不須額外下載 Visual Studio。課程單結束後皆有一個小測驗，完成之後就可以取得完課證書啦！ 課程大綱與執行心得如下：

課程	課程時間與建議學習時間 (小時)	上課內容	付費？	證照？
Course 1: Learning About Stages, Prims, and Attributes	1.5 / 3	講OpenUSD 的最基本概念跟名詞解釋，分六個部分 OpenUSD Stage Prim Hierarchy USD Light Attribute Traversing	免費	有
Course 2: Learn OpenUSD: Working With Prims and Default Schemas	0.5 / 0.75	解釋Prim 運作方式，分三個部分 Specifiers Path & Default Prim Scheme, IsSchemes & API Schemas
Course 3: Learn OpenUSD: Using Attributes	0.75 / 1	深入解釋Attribute(屬性) 的概念與使用方法，分三部分 用python 取出 prim 的特徵 設定、編輯 prim 的屬性 建立 prim 的補充屬性
Course 4: Traversing Stages	0.5 / 0.5	講解Traversal 的功能，分兩部分 解釋Traversal Stage 的意義及實作 activate & deactivate prims
Course 5: Learn OpenUSD: Understanding Model Kinds	0.25 / 0.5	解釋何謂 Kinds，包括 Group, Assemble, Component & Subcomponent
Course 6: Setting Up Basic Animations	0.25 / 0.5	說明 TimeCode 跟 TimeSample的在USD 中的運作方式 實作：一顆球上下移動 (筆記：這個動畫很有趣)
Course 7: An Introduction to Strength Ordering	0.75 / 1	解釋USD 層分類，各類別的強度比較，有特別把Referance 類提出來講

Applied Concepts 課程

進階課程，教OpenUSD 的實際應用，另外還需要本機端電腦安裝 VSCode / USD View。如果使用 MacOS 系統者，需另外安裝OpenUSD repository。 課程大綱與執行心得如下：

課程	課程時間與建議學習時間 (小時)	上課內容	付費?	證照?
Creating Composition Arcs	3 / 4	詳細介紹 LIVRPS的功能還有各使用情境 Layers & Sublayers References & Payloads  Encapsulated Variant Sets  Inherits & Specializes LIVRPS 介紹及不同層之間的強度關係	免費	有
Asset Structure Principles and Content Aggregation	3 / 3	說明如何有效管理 Asset Structure，方法包括 : 有效命名 圖層設計 設計有效工作流 Asset 參數化 Reference/Payload 與欄位上移 (Lofting) 物件分級	免費	有
Developing Data Exchange Pipelines	1.5 / 2	USD 資料轉換 (e.g. STL → USD) 建立完整資料交換流程 Asset 品質驗證 (usdchecker)	免費	有
Asset Modularity and Instancing		Coming Soon
Working With Schemas

 

二、Omniverse kit-based development：

本課程以 OpenUSD 為基礎，結合 Omniverse 平台的物理模擬功能，進行更深入的實作練習。學習過程中將廣泛使用 Git 與 Visual Studio Code，並透過 VS Code 的終端機啟動 Omniverse 環境。由於課程涉及即時模擬與高效能運算，對電腦硬體有較高的要求：建議顯示卡為 RTX 3070 以上等級，CPU 則需具備 第 5 代 Intel Core i7 或同等以上效能。 需注意，Omniverse 平台持續更新中，課程中的介面畫面可能與實際操作略有差異，但功能與操作邏輯大致相同，不影響學習成效。課程大綱與執行心得如下： 

課程	課程時間與建議學習時間 (小時)	上課內容	付費?	證照?	備註
Base Course Developing an Omniverse Kit-Based Application	2 / 2+	安裝並開啟 Omniverse Kit App 加入擴充功能	免費	無
Course 1-1 How to Build OpenUSD Applications for Industrial Digital Twins	2 / 2.5+	digital twin 介紹 建造 digital twin Digital twin 額外功能(測量、標記等) 增加物理動作	免費	無
Course 2-1 Building a 3D Product Configurator with OpenUSD and Omniverse	2 / 2+	VariantSet 的功能 用OmniGraph建立 Variant Controller Graph 將3D 模型透過網頁瀏覽器 stream 將3D 模型製作成互動式網頁 (3D 模型顏色選擇)	免費	無
Course 3-1 How to Build a Native OpenUSD XR Application	2 / 2.5+	使用 Omniverse Kit SDK 建立應用程式 編寫 TOML 組態檔 設定應用程式行為與界面 建立一個 Omniverse App	免費	無	基礎要求 RTX 3090, i9 gen 12, W10/11, 64G RAM
Course 1-2 Fundamentals of Working With OpenUSD	2 / 2	模組化建構、管理USD 元件 Variant 的使用方法 在元件上加入 payload & reference	免費	無
Course 2-2 Developing an AI Background Generator With NIM	2 / 2.5	從NVIDIA NIM APIs 網站獲得課程所需模型 API 在omniverse kit 中生成圖片	免費	無	課程最後回傳值會報錯，若原廠有改善會再更新。
Creating and Customizing an Omniverse Extension	2 / 2	自訂擴充功能	免費	無
Develop, Customize, and Publish in Omniverse With Extensions	8 / 6~7	建立擴充功能 MSV 架構 公開自訂擴充功能	免費	有

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結語

在這個 3D 模擬、數位孿生與跨領域協作日益重要的時代，NVIDIA Omniverse 與 OpenUSD 提供了一套完整且靈活的開發、生產解決方案。無論你是初學者還是業界工程師，透過這套課程，你都能夠系統性學習 3D 資產管理、模組化建構、資料轉換與即時協作等現代數位產業所需的核心技能。從基礎理論到實作專案，課程讓學員不僅僅是技術的消費者，更能成為創新的推動者。未來，高效的數位工坊與自動化編輯流程終將成為產業標配，而您現在就能啟動一趟精彩的數位學習之旅。