【USD-3】USD为什么支持多版本管理和协同工作

USD 即通用场景描述（Universal Scene Description），它支持多版本管理和协同工作，主要有以下原因：

技术架构层面

1. 分层系统：USD 采用分层的文件组织方式，不同用户的工作可以分别放在不同的层中。各层有自己的 “意见强度”，系统会根据规则来确定最终场景中应用哪些变化，就像在 Photoshop 中不同图层可以独立操作又能合并显示一样，不同艺术家可以在各自的图层上工作，如一位艺术家在为一个场景建模的同时，其他艺术家可以为该场景打光，最后合并呈现完整场景，互不干扰。
2. 层次化场景数据模型：USD 通过这种模型支持深层组合和实时更新，项目可以被组织成一个树形结构，每个节点代表一个基本元素（prim），可以方便地对各个元素进行独立操作和管理，在大型项目中，不同团队或人员可以负责不同的节点或子树，实现高效的协同，也便于对不同阶段的项目状态进行版本管理。
3. API 和 Python 绑定：其强大的 API 和 Python 绑定使得开发人员能够灵活地创建、读取、修改和操作 USD 场景数据。开发人员可以利用这些接口开发自定义的工具和脚本，来实现更复杂的多版本管理策略和协同工作流程，比如自动合并版本、对比版本差异等。

数据处理与存储层面

1. 非破坏性编辑：用户可以对场景进行各种修改，而不会直接改变原始数据，所有的修改都是在当前操作的版本或图层上进行的。这意味着团队成员在协同工作时，可以放心地进行试验和调整，而不用担心破坏原始数据，同时也方便进行版本回溯，对比不同版本之间的差异。
2. 数据存储与共享机制：USD 作为一种标准化的文件格式，可在不同的应用程序和平台之间共享，且不会丢失数据。不同软件或工具中基于 USD 的数据可以方便地进行交换和整合，方便团队成员使用各自擅长的工具进行工作，然后将结果汇总到统一的 USD 项目中，也有利于多版本数据的存储和传递。

功能特性层面

1. 可扩展性：USD 具有很强的可扩展性，开发者可以根据具体的项目需求，为其添加新的功能和特性，以适应不同行业和应用场景下的多版本管理和协同工作需求。例如在汽车制造的数字孪生项目和元宇宙开发中，都可以根据各自的业务逻辑和工作流程，扩展 USD 的功能来更好地支持团队协作和版本控制。
2. 支持多种数据类型和格式：USD 可以处理几何体、摄像机、灯光、材质等多种 3D 数据类型，还能无缝存储和处理其他多种 3D 文件格式。在协同工作中，不同成员可能会使用不同类型的数据，USD 能够将这些数据统一管理，方便进行整合和版本管理，确保整个项目的数据一致性和完整性。

设计理念层面

1. 以协作和共享为核心目标：USD 最初由皮克斯动画工作室开发，就是为了解决其内部在 3D 场景开发中的协作瓶颈问题，从一开始就将支持多用户协作和版本管理作为重要的设计目标，致力于让不同岗位的人员，如动画师、特效师、灯光师等，能够在一个统一的框架下高效地协同工作。
2. 促进跨行业和跨团队合作：USD 联盟的成立，推动了 USD 在更多行业和领域的应用和发展，使得不同公司、不同团队之间能够基于 USD 进行更广泛的合作，这种跨行业和跨团队的合作需求也促使 USD 不断完善其多版本管理和协同工作的功能，以满足各种复杂项目的要求。