OpenUSDとは何かをやさしく解説、なぜ「製造業を変革する」次世代フォーマットなのか

OpenUSDとは何か、その設立の経緯

　3Dファイルフォーマット「OpenUSD」が、製造業界で大きな注目を集めている。

　USDとはUniversal Scene Descriptionの略で、もともとは映画製作会社ピクサーが2016年に開発した3Dファイルフォーマットだった。そのデータ構造がユニークで、メタバースの構築にも向いていることが明らかになり、近年は映画産業以外での活用を模索する動きが急速に増加した。

　2023年8月にはリナックス財団のグループ傘下の非営利団体JDFの協力のもと、関係各社が新団体「OpenUSD連盟（Alliance for OpenUSD：AOUSD）」を結成し、「OpenUSD」の仕様書を共同作成することで生まれた。

　創設メンバーはピクサーのほか、アドビ、アップル、Autodesk、NVIDIA。このアライアンスの目的は、USDが真のオープン標準（OpenUSD）として受け入れられる体制の構築だ。創設以来、さまざまな業界の主要プレイヤーが加盟しており、一般会員には、メタ、イケア、エピックゲームズなどの有名企業が名を連ねる。

　対応する開発ツールはMaya、Houdini、Autodesk 3ds Max、Adobe Substance 3D Designerなど。

　OpenUSDへの対応発表にあたって、NVIDIAのジェンスン・フアンCEOは「HTMLが2Dインターネットの大規模なコンピューティング革命を引き起こしたのと同じように、OpenUSDはコラボレーティブな3Dおよび産業デジタル化の時代を引き起こす」と絶賛している。

OpenUSDは何がすごいのか？ 活用のメリット

　USDは、3DCGアニメーション映画の製作でその威力を発揮してきた技術で、3Dシーンを構成するさまざまなデータを、共通のフレームワークで記述・統合できるファイルフォーマットだ。

　USDを活用する大きなメリットは、既存の3Dフォーマットとは一線を画す拡張性と柔軟性にある。たとえば広く使われているOBJやFBXは、主にジオメトリ情報を含むスタティック（静的）な3Dモデルのためのフォーマットであり、シーンの構造やマテリアル、アニメーションなどのデータを同時に扱うのは難しい。

　一方USDは、3Dシーンを「レイヤー化」して記述できるのが強みだ。ジオメトリ、マテリアル、カメラ、ライト、アニメーションなど、3Dシーンを構成するさまざまな要素を独立したレイヤーに分けて定義し、それらの関係性をツリー構造で表現する。これにより、たとえばキャラクターのアニメーションを変更したい場合、アニメーションレイヤーだけを編集すればよく、ジオメトリには一切触れる必要がないとされる。

　また、USDではレイヤーの合成方法を柔軟に指定できる。各レイヤーに異なる解像度や詳細度のデータを割り当て、状況に応じて切り替えることで、パフォーマンスを最適化できる。たとえば背景の建物は低ポリゴンのモデルを使い、手前の人物は高精細なモデルを使う、といった使い分けが可能となるのだ。

　こうしたUSDの特長は、大規模な3Dシーンを効率的に扱う上で大きなメリットとなる。モデリング、マテリアル、アニメーションなどの作業を並行して進められるほか、変更の反映も容易になる。全体のデータ量が膨大になっても、必要な部分だけを素早く更新できるからだ。 【次ページ】USDがない場合の課題とは