GENESIS

Weltweit schnellste Physik-Engine: 43M FPS für verkörpertes KI-Lernen

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Apache-2.0

Überblick

Die weltweit schnellste Physik-Engine mit 43 Millionen FPS Simulationsgeschwindigkeit. Eine generative Welt für allgemeine Robotik und verkörpertes KI-Lernen, entstanden aus einer 24-monatigen Zusammenarbeit von über 20 Forschungslaboren. Unterstützt diverse Physik-Solver (Starrkörper, MPM, SPH, FEM, PBD, Stable Fluid) und kann übertragbare Roboter-Policies in nur 26 Sekunden trainieren. 100% Python, plattformübergreifend, mit fotorealistischem Rendering.

GENESIS ist die weltweit schnellste Physik-Engine mit beispiellosen 43 Millionen FPS Simulationsgeschwindigkeit. Es ist eine generative Welt-Plattform für allgemeine Robotik und verkörpertes KI-Lernen, entstanden aus einer 24-monatigen Zusammenarbeit von über 20 Forschungslaboren weltweit. Als universelle Physik-Engine unterstützt GENESIS diverse Physik-Solver einschließlich Starrkörper, MPM (Material Point Method), SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics), FEM (Finite Element Method), PBD (Position Based Dynamics) und Stable Fluid Simulationen. Es kann übertragbare Roboter-Policies für die reale Welt in nur 26 Sekunden trainieren und bietet 100% Python-Implementierung mit plattformübergreifender Unterstützung und fotorealistischen Rendering-Fähigkeiten. Die aktuelle Version v1.4.6 (8. November 2026) lässt die differenzierbare Simulation nativ mit PyTorch und etwa dreimal so schnell laufen, erweitert sie auf FEM-Entitäten mit dem impliziten Solver und führt den Starrkörper- und den impliziten FEM-Solver bei kleinen Batches auf der GPU um ein Mehrfaches schneller aus. Sie ersetzt den eingebauten Boden der SAP- und FEM-Solver durch die starre Bodenebene, sodass Szenen, die sich auf diesen Boden verlassen haben, eine Bodenebene brauchen.

Warum es wichtig ist

GENESIS ist ein Paradigmenwechsel in der Physiksimulation – 43 Millionen FPS sind um Größenordnungen schneller als bestehende Engines. Diese Geschwindigkeit ermöglicht Trainingsverfahren, die zuvor rechnerisch nicht machbar waren, und macht groß angelegtes Robot Learning auf einer einzigen GPU praktikabel.

Welches Problem es löst

Das Training von Roboter-Policies in der Simulation erfordert Milliarden von Umgebungsschritten, doch bestehende Simulatoren sind zu langsam. GENESIS liefert Simulationsgeschwindigkeiten, die massiv paralleles Training praktikabel machen, und verkürzt die Trainingszeit von Tagen auf Stunden.

Wichtigste Punkte

• 43 Millionen FPS – die schnellste verfügbare Physiksimulations-Engine
• Unterstützt Starrkörper-, Weichkörper-, Fluid- und Stoffsimulation in einer einzigen Engine
• Integrierte differenzierbare Simulation für gradientenbasierte Optimierung
• Generatives Framework kann Szenen, Objekte und Kameratrajektorien erzeugen
• Open Source mit Python-API für eine einfache Integration

Für wen

• Forschende im Bereich Robot Learning, die einen enormen Simulationsdurchsatz benötigen
• Teams, die Reinforcement-Learning-Policies im großen Maßstab trainieren
• Forschende im Bereich der Manipulation deformierbarer Objekte
• Labore, die generative Simulationsumgebungen erforschen

Einschränkungen

• Relativ junges Projekt mit sich weiterentwickelnder API und Dokumentation
• Die eigene Physik-Engine kann sich anders verhalten als MuJoCo oder Bullet
• Generative Funktionen sind experimentell und benötigen viel GPU-Speicher
• Community und Ökosystem sind kleiner als bei etablierten Simulatoren