NVIDIA Modulus는 물리학과 데이터를 결합한 머신 러닝 플랫폼으로서, 파라미터로 구성된 고충실도(High-fidelity) AI 대체 모델을 통해 디지털 트윈을 구축합니다. 덕분에 지연 시간이 거의 없는 시뮬레이션이 가능합니다.
이 최첨단 프레임워크는 NVIDIA Omniverse(OV) 플랫폼과 연계하여 인터랙티브 기능을 확장하고, 실시간 가상 세계의 시뮬레이션을 지원하며, 풀 디자인 수준의 충실도로 시각화를 구현합니다.
이전에는 시뮬레이션 및 분석 워크플로우의 핵심 요소인 시각화 파이프라인을 직접 설정해야 했습니다. 하지만 이제는 Omniverse에서 파이프라인이 기본적으로 제공되므로, 스트림라인과 등가 곡면(Iso-surface)을 시각화하여 Modulus로 훈련된 AI 모델을 출력할 수 있습니다. 또한, 설계 파라미터를 변경하면서 실시간에 가까운 속도로 고충실도 시뮬레이션 출력을 시각화하여 분석할 수 있습니다.
다음은 Modulus-OV 확장 프로그램의 세 가지 장점입니다.
- 기본 제공되는 시각화 파이프라인이 스트림라인, 스칼라 필드 슬라이스, 플로우 등 자주 쓰는 몇 가지 모달리티를 지원합니다.
- 실시간에 가까운 시뮬레이션 출력을 통해 설계 파라미터를 변경하고 그 내용을 화면에 시각화할 수 있습니다.
- 풍부한 Omniverse 에코시스템의 호환성을 바탕으로 CAD 도구, 시각화 도구 등 확장 프로그램과 통합하여 엔드-투-엔드 설계를 수행할 수 있습니다. 또한, 시뮬레이션 워크플로와의 통합도 가능합니다.
이번이 Modulus-OV 확장 프로그램의 첫 프리뷰 버전입니다. Modulus 팀은 모든 피드백과 개선 요청에 귀를 기울이겠습니다. 피드백을 Modulus NVIDIA 포럼에 제공해주시기 바랍니다.
Modulus 확장 프로그램 지원
Modulus 확장 프로그램은 Omniverse Create에서 사용할 수 있습니다. 지원 OS에서 Omniverse Launcher를 사용해 Omniverse Create를 설치한 후 Modulus 확장 프로그램을 설치하십시오. 그런 다음 확장 프로그램 창으로 이동하여 ‘Modulus’를 검색합니다. Core Extension이 표시되면 Modulus 확장 프로그램을 설치하고 활성화할 수 있습니다.
이번 프리뷰 버전의 경우, Modulus 확장 프로그램은 Linux 플랫폼에서만 지원됩니다. Omniverse Create와 Modulus를 모두 실행하려면 높은 GPU 메모리가 필요합니다. 기존 시나리오에서 최소사양은 NVIDIA RTX 3090, 권장사양은 RTX A6000입니다.
인터랙티브 시뮬레이션 시각화
시뮬레이션 시나리오는 사용자가 확장 프로그램의 기능에 익숙해질 수 있도록 사전 패키지 형태로 제공되는 예시입니다.
현재 확인할 수 있는 사전 구성 시나리오는 다음과 같습니다. modulus_scenario_fpga
먼저 확장 프로그램 관리자에서 이름을 검색하여 해당 시나리오를 로드합니다(이후부터는 modulus_scenario_fpga를 사용합니다). 확장 프로그램을 설치하고 활성화합니다. 처음 활성화하는 경우에는 사전 훈련된 모델을 컴퓨터로 다운로드하여 설치해야 하기 때문에 몇 분 정도 걸릴 수 있습니다.
이 시나리오는 Modulus에서 파라미터로 구성된 3D 히트 싱크 예시를 기반으로 합니다. 여기에서 OV 확장 프로그램을 활성화하면 공기 흐름이 FPGA(Field-Programmable Gate Array) 지오메트리를 통과하는 모습을 시각화할 수 있습니다.
이번 시나리오에서는 Modulus에서 훈련된 파라미터화 신경망 모델이 공기 흐름 경로를 시뮬레이션합니다. 여기에 사용되는 추론 출력 데이터는 속도 크기입니다. 여기에서 속도 크기란 볼륨 표면에서 임의의 점을 정의했을 때의 공기 속도를 말합니다. 표면의 속도를 낮추면 공기 흐름이 어디에서 느려지는지 알 수 있습니다. 여기에서는 그림 2와 같이 냉각 핀에 부딪히는 경계에서 공기 흐름이 느려집니다.
또한 스트림라인을 사용해 공기 흐름을 분석하는 방법도 있습니다. 공기 흐름을 통과하는 이류 입자를 추가하면 스트림라인을 계산할 수 있습니다. 또한, 공기 흐름 텍스처를 활용하여 공기 흐름을 더욱 정확하게 파악할 수도 있습니다.
이번 확장 프로그램 버전에서는 자주 사용되는 시각화 모드 세트가 제공됩니다. 현재 Omniverse Create에서 파라미터 변경 시 시각화 지오메트리가 업데이트됩니다.
- 등가 곡면: 해당 속도 크기의 등가 곡면을 생성합니다.
- 스트림라인: 스트림라인 세트를 생성합니다.
- 슬라이스: 해당 속도 크기의 축 방향 정렬 절편 3개를 추가합니다.
또한 확장 프로그램 사용자 인터페이스에서 노브를 사용해 시각화 파라미터를 변경할 수도 있습니다. 시각화 파라미터가 바뀌더라도 모델을 재평가하지는 않습니다. 조정 가능한 파라미터에 대해 자세히 알고 싶다면 OV 통합 설명서를 참조하십시오.
자세히 알아보기
확장 프로그램과 이번 예시에 대해 알고 싶다면 디스코드 라이브 세션을 참조하십시오. Modulus의 다양한 기능과 Modulus OV 확장 프로그램에 대해 자세히 소개합니다.
지금 Modulus를 다운로드하고 OV 확장 프로그램을 사용해보세요.
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