主流物理仿真引擎和机器人/强化学习仿真平台对比

以下是当前主流的物理仿真引擎和机器人/强化学习仿真平台的特点和适用场景,方便根据需求选择:


🧠 NVIDIA 系列

✅ Isaac Lab v1.4 / v2

  • 特点
    • 基于 Omniverse + Isaac Sim,属于高端视觉+机器人仿真框架
    • v2 更加模块化,支持多机器人、多任务、多环境并行
    • 超强图形渲染、多机器人支持好、GPU 加速
    • 适合 强化学习 (RL) + 视觉导航
  • 依赖
    • NVIDIA GPU
    • Omniverse Isaac Sim

✅ Isaac Gym (已停止更新)

  • 特点
    • 强化学习仿真平台,侧重高并发 GPU 并行环境(如一台机器运行上千个 RL 环境)
    • 功能已被 Isaac Lab / Omniverse 合并替代

🧠 MuJoCo 系列(Google DeepMind)

✅ MuJoCo (Multi-Joint dynamics with Contact)

  • 特点
    • 最著名的 RL 物理引擎之一,免费开源
    • 高精度物理模拟、速度快、支持软体动力学(soft-body)
  • 适用场景
    • 常用于 OpenAI Gym、DeepMind 控制套件
    • 适合机械臂、二足、操控、Locomotion 等任务

🧠 SAPIEN 系列(UCSD + Waymo)

✅ SAPIEN v2

  • 特点
    • 偏向于物理真实的操控仿真(如抓取、堆叠、拉门)
    • 支持物体铰链/关节建模,力触觉模拟优秀
    • 用于真实感抓取

✅ SAPIEN v3(最新版)

  • 特点
    • 重构架构,更现代、更快
    • 更易于与 PyTorch 等集成
    • 适合 Manipulation + RL + 数据集生成

🧠 Genesis(来自 MIT)

  • 特点
    • 专注于复杂的抓取与人类行为建模
    • 适合人机交互仿真
    • 偏向行为模拟(Behavior simulation)
  • 对比
    • 和 SAPIEN 有一定重叠,但更偏向行为模拟

🧠 PyBullet

  • 特点
    • 基于 Bullet 物理引擎的 Python 封装
    • 轻量级、跨平台、易用
    • 支持渲染和非渲染模式
  • 适用场景
    • 快速原型、教学、简单 RL 实验
  • 劣势
    • 图形和物理精度不如 MuJoCo 或 Isaac Sim

✅ 总结对比

名称 渲染质量 物理精度 强化学习支持 并行能力 易用性 特别适合场景
Isaac Lab v2 🌟🌟🌟🌟🌟 🌟🌟🌟🌟 ✅✅✅✅✅ ✅✅✅✅✅ (GPU) 中等 多机器人视觉+控制
Isaac Gym 🌟🌟🌟 🌟🌟🌟 ✅✅✅✅ ✅✅✅✅✅ 中等 多环境并行 RL
MuJoCo 🌟🌟🌟 🌟🌟🌟🌟🌟 ✅✅✅✅ ✅✅✅ 中高 控制、操控、Locomotion
SAPIEN v3 🌟🌟🌟🌟 🌟🌟🌟🌟 ✅✅✅ ✅✅✅ 中等 高真实感操控
Genesis 🌟🌟🌟🌟 🌟🌟🌟 ✅✅ ? 偏难 行为模拟、抓取
PyBullet 🌟🌟 🌟🌟 ✅✅ ✅✅✅ ✅✅✅✅ 教学、原型、低算力实验

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