NVIDIA Omniverse : la plateforme qui réunit ingénierie, simulation, IA et exploitation au sein d’un écosystème numérique unifié

De nombreuses entreprises utilisent déjà la simulation, mais leurs approches restent cloisonnées. Chaque tâche est traitée avec un outil spécialisé, l’une après l’autre, dans des services séparés. Or les défis à venir sont interconnectés : les produits interagissent avec leur environnement, les systèmes avec d’autres systèmes et les processus avec des données d’exploitation réelles. Les outils CAE et CAD classiques n’ont jamais été conçus pour cela. Ils fonctionnent isolément, de manière propriétaire et séquentielle.

NVIDIA Omniverse change radicalement ce paradigme. La plateforme crée un écosystème d’ingénierie continu, ouvert et interconnecté où simulation, IA, visualisation, automatisation et données opérationnelles se rejoignent dans un espace numérique commun.

Omniverse n’est donc pas un simple outil. C’est une infrastructure pour l’Industrial Metaverse : un espace où produits, machines, installations, usines, villes ou chaînes logistiques existent sous forme de jumeaux numériques vivants, cohérents et interconnectés. Ils peuvent y être simulés, validés et opérés grâce à la physique, à l’IA et aux données. CADFEM associe ces capacités aux workflows CAE établis et les rend exploitables pour l’ingénierie.

Partenariats stratégiques comme piliers de confiance

La collaboration étroite entre Synopsys et NVIDIA montre que simulation, IA et calcul GPU convergent stratégiquement. L’investissement de  NVIDIA dans Synopsys illustre cette orientation et offre aux entreprises une sécurité de planification. Grâce au Blueprint commun et à des partenaires comme CADFEM, Microsoft et SoftServe, Omniverse devient une plateforme d’ingénierie évolutive reliant infrastructure Cloud et simulation physique. 

Architecture et technologies clés d’Omniverse

Techniquement, Omniverse repose sur une architecture modulaire orientée microservices. Les services de visualisation, de simulation physique, de collaboration ou de streaming peuvent fonctionner en local, on-premises ou dans le Cloud, et être étendus à la demande.
Le cœur d’Omniverse est OpenUSD, un standard de données 3D ouvert et performant, initialement développé par Pixar.

OpenUSD n’est pas simplement un format de fichier. C’est un modèle de description de scène et de données qui :

• gère des scènes immenses avec des milliards d’éléments

• permet le layering, les variantes et le travail parallèle

• relie géométrie, matériaux, physique, sémantique et simulation

• peut être diffusé en direct et versionné

• est totalement modulaire et indépendant des langages et logiciels

Ainsi, USD devient la Single Source of Truth dans laquelle géométries CAD, champs FEM, écoulements CFD, domaines EM, trajectoires de robotique, données IoT et annotations IA coexistent simultanément.

Omnigraph : système de workflow visuel basé sur des nœuds

L’une des grandes forces d’Omniverse ne réside pas uniquement dans la visualisation en temps réel ou dans le modèle de données USD, mais dans sa capacité à automatiser, orchestrer et connecter en direct des processus complexes avec la scène 3D. C’est là qu’intervient Omnigraph, un système de workflow visuel basé sur des graphes.

Omnigraph représente les processus sous forme de graphes composés de nœuds, de connexions et d’une logique d’exécution qui détermine le flux des données en temps réel. Chaque nœud correspond à une fonction, une source de données, une opération ou une interface vers un outil externe. Cela permet de définir simplement des processus d’ingénierie très complexes, sans programmer. Le système reste ouvert aux développeurs qui peuvent ajouter leurs propres nœuds via Python ou C++.

Exemple d’Omnigraph pour un workflow Fluent. | © CADFEM Germany GmbH

Avantages pour les concepteurs et spécialistes de la simulation

Trois bénéfices principaux :

1. Collaboration en temps réel :
   Plusieurs disciplines comme mécanique, écoulements, électromagnétisme ou automatisation travaillent simultanément sur un même jumeau numérique. Chaque modification est immédiatement visible, y compris les réponses physiques issues des environnements de solveurs connectés.
2. Jumeaux numériques dans un contexte opérationnel : Les Digital Twins ou ROMs peuvent être exécutés directement dans Omniverse. Les données d’entrée proviennent de séries temporelles, d’appareils Edge ou de plateformes IoT. Les résultats, comme les champs de température ou de vitesse, sont visualisés dans la scène. Le modèle de simulation devient ainsi un outil d’aide à la décision pour la maintenance, l’optimisation et les mises en service virtuelles.
3. Workflows automatisés avec Omnigraph : Omnigraph permet de définir des workflows no-code pour piloter les processus CAE, comme lancer un calcul Fluent, charger les résultats via PyDPF et les transférer dans OpenUSD.

Pourquoi Omniverse est précieux, quel que soit le niveau de maturité en simulation

Omniverse résout des défis que les outils CAE classiques ne peuvent traiter seuls :

• Intégration des données, pas des silos. CAD, CFD, FEM, EM, robotique, sensorique, tout dans USD.

• Collaboration multidisciplinaire en temps réel. Les équipes travaillent ensemble sur un jumeau numérique unique, sans ruptures ni échanges de fichiers.

• Simulation + environnement + exploitation. Les modèles de simulation traditionnels ignorent souvent l’environnement. Omniverse, non.

• Évolutivité Cloud. Accès à du matériel on-demand et orchestration via Kubernetes.

CADFEM comme facilitateur de l’Industrial Metaverse

De nombreuses entreprises ne demandent pas tant la technologie que la voie d’accès. CADFEM analyse les environnements CAD, CAE et data existants, identifie les cas d’usage appropriés et développe des workflows pilotes comme des post-traitements CFD GPU ou des jumeaux numériques. À partir de là, un plan évolutif est construit pour transformer une série de démonstrateurs en une plateforme Omniverse intégrée.

Alors que les logiciels de simulation restent indispensables, Omniverse devient la plateforme transversale qui unifie données, modèles, mécanismes IA et workflows en un écosystème d’ingénierie cohérent, interactif et automatisable. Omniverse est ainsi le chaînon manquant entre simulation, IA et exploitation réelle. Il transforme un ensemble d’outils en une plateforme d’avenir.