MuJoCo 4 リリース：新しいビューアとレンダラ、成熟した柔軟体、薄い物体がもうすり抜けない

• 出典: Google DeepMind
• 著者: Open Source Robotics
• 公開日: 2026-11-06
• カテゴリ: research

Google DeepMind は 11 月 6 日に MuJoCo 4.0 をリリースしました。旧来の OpenGL ビューアを MuJoCo Studio と Filament レンダラに置き換え、塑性と弾性ロッドを備えた柔軟体を安定した標準機能にし、薄い物体や速い物体が互いにすり抜けないよう投機的接触を追加しています。一部の柔軟体モデルと腱のモデルは移行が必要です。

MuJoCo は Google DeepMind のロボティクス向けオープンソース物理エンジンで、11 月 6 日にバージョン 4.0.0 をリリースし、翌日 Google DeepMind のロボティクスシミュレーションチームが発表しました。バージョン 3.5 以降、真ん中の番号は互換性のない変更だけを示すため、チームは 4.0 を大きな一歩のために取っておきました。2023 年の MuJoCo 3.0 以降、39 回のリリースがありました。同時に、MuJoCo をベースにしたシミュレーションと実機ロボットのデモを集めたチームのライブラリ MuJoCo Playground 1.0 も公開されています。

Studio と Filament が旧ビューアに代わる

この十年、MuJoCo には固定機能パイプラインの OpenGL 1.5 ビューアが一つあるだけでした。4.0 では MuJoCo Studio が実験フォルダを卒業します。シミュレーション、Dear ImGui のインターフェース、3D レンダリングの部品をそろえた C++ と Python のツールキットで、新しいデフォルトビューアとしてすぐ使える Studio App も付いています。Python プラグインとモデルファイルはシミュレーションを動かしたまま再読み込みできるため、実験ごとの専用デバッグツールも少ないコードで作れます。--gfx=web を使うと、Studio をリモートや GPU のないマシンで動かしてブラウザへ配信でき、同僚が同じセッションを見て操作を引き継ぐこともできます。

レンダリングは Filament による物理ベースレンダリングに移ります。金属や粗い材質、画像ベースライティング、柔らかい影、そして複数カメラからのカラー・深度・セグメンテーション画像のキューに対応します。live.mujoco.org では、何もインストールせずにブラウザで任意のモデルを開けます。旧来の simulate ビューアはメンテナンスモードで残ります。

柔軟体が成熟

変形体は実験的なプラグインを離れ、剛体・関節・腱と一緒に解かれるようになりました。

- 新しい陰的積分器 discrete により、硬いケーブル、薄いシェル、3D の固体が 5–10x 大きなタイムステップでも安定します。 - IPC 接触を使えば、布を貫通のない状態に保てます。 - 関節、腱、シェル、固体が永久変形できるようになりました。針金は曲がったまま、粘土はへこんだまま、金属箔はへこみを、折った紙は折り目を残します（サンプルモデル）。 - 曲げとねじれを持つ弾性ロッドは、教科書の片持ち梁のたわみと 0.5% 以内で一致し、CPU でも MuJoCo Warp でも同じです。これらは <composite> とケーブルプラグインに代わるものです。

ロボット開発者にとっては、ケーブル、ホース、布、袋をマニピュレーションのタスクに入れても、学習が止まりそうなほどタイムステップを小さくする必要がなくなります。

投機的接触：薄く速い物体がすり抜けない

発表タイトルの「Speculative C…」は投機的接触のことです。<flag speculative="enable"/> を有効にすると、MuJoCo は一ステップの中で速く動く形状の経路を先読みし、物体を離れた側に保ち、接触点を最大四つ作るので、薄いカードや板もサブステップなしで平らに着地します。チームのテストでは、タイムステップ 16 ms のとき、2 m/s を超える速さで落ちる 0.7 mm のトランプをロボットアームが毎回キャッチしましたが、通常の衝突検出では 8 ms を超えると取り逃がしました。ヒューマノイドの階段昇りと薄い物体の把持は、より大きなタイムステップを使えるため 6 倍から 9 倍速くなりました。4.0 で対応するのは CPU 上の凸形状とメッシュだけで、ハイトフィールド、SDF、flex、MJX、MuJoCo Warp は今後対応予定です。

その他の新機能

- Python パッケージが分割されました。mujoco-core は NumPy だけに依存し、mujoco-studio が Studio と Filament を加え、mujoco は両方をインストールします。 - 新しいアクチュエータとセンサ。PID アクチュエータ、モーターのデータシートから組み立てる dcmotor、駆動の遅延、触覚センサと接触センサなどです。 - MuJoCo Menagerie は約 70 のロボットモデルを収録し、pip install mujoco-menagerie でインストールできるようになりました。 - システム同定ツールボックス mujoco.sysid は、Sim-to-Real の作業に向けてモデルを実機ロボットに合わせ込むのに役立ちます。

アップグレードの前に

ほとんどのモデルは変更なしで読み込めます。リリースノートに全一覧と移行手順があります。影響が出やすい変更は次のとおりです。

- 4.0 をインストールする前に pip uninstall -y mujoco を実行してください。そうしないと、mujoco-core に移ったファイルを pip が削除することがあります。 - Python 3.10 はサポート対象外になりました。3.11 から 3.15 はサポートされます。 - <composite>、ケーブルとシェルの弾性プラグイン、flexvert 等式は削除されました。<elasticity> 付きの <flexcomp> に移行してください。ロッドには discrete、Euler、RK4 のいずれかの積分器が必要です。 - 腱がサイドサイト（side site）を回り込む規則が新しくなり、既存モデルの挙動が変わることがあります。サイドサイトをどこへ移すかはノートに書かれています。 - RK4 はボール関節と自由関節で四次精度になったため、それらのシミュレーション結果が変わります。 - コンパイラは、以前は読み込めた一部の無効なモデルを拒否するようになりました。たとえば、同じファイルを異なるパスから二度インクルードしたモデルです。 - mujoco.experimental.studio は mujoco.studio になりました。

このカタログにある MuJoCo ベースのライブラリ、たとえば mink、mjlab、MuJoCo MPC は、4.0 で動くまでにそれぞれ新しいリリースが必要かもしれないので、要求する MuJoCo のバージョンを確認してください。MuJoCo は引き続き Apache-2.0 ライセンスです。

重要な理由

MuJoCo は、ロボット学習の大半が動いている物理エンジンの一つで、移動とマニピュレーションの研究から、その上に作られた GPU ベースのツールまでを支えています。そのため、MuJoCo が何をシミュレーションできるかが、研究室がシミュレーションで学習させられるタスクを決めます。バージョン 4 は長年の制約を二つ取り除きました。ケーブルや布のような柔らかい物体は実験的な機能でごく小さなタイムステップが必要でしたし、薄い物体や速い物体はタイムステップを小さくしないと互いにすり抜けることがありました。どちらも今はより大きなタイムステップで動き、学習が速くなります。新しいビューアで、専用のデバッグツールを作ったり実行中のシミュレーションを共有したりするのも簡単になります。ただしアップグレードには手間がかかります。古い柔軟体モデル、一部の腱の設定、Python 3.10 の利用者は対応が必要で、投機的接触は今のところ CPU だけです。

主なポイント

• MuJoCo 4.0.0 は 11 月 6 日にリリースされ、2023 年の 3.0 以来初の新しいメジャーバージョンとなりました。
• MuJoCo Studio と Filament レンダラが旧 OpenGL ビューアに代わり、Studio は共有セッションをブラウザに配信できます。
• 柔軟体が標準機能に：5–10x 大きなタイムステップでの陰的積分、貫通しない布、塑性、弾性ロッド。
• 投機的接触は、サブステップなしで薄い物体や速い物体のすり抜けを防ぎます。今のところ CPU のみです。
• アップグレードでは、先に旧 Python パッケージをアンインストールし、Python 3.10 をやめ、composite とケーブルプラグインを使うモデルを移行する必要があります。

オープンソースの観点

MuJoCo は Apache-2.0 で、4.0 のソースコード、Studio ツールキット、サンプルモデル、ドキュメントはすべて公開リポジトリにあります。MuJoCo Playground、MuJoCo Warp、MuJoCo Menagerie は同じチームによる別の公開リポジトリです。

関連技術

• MuJoCo Studio
• Filament
• Deformable simulation
• Speculative contacts
• MuJoCo Warp
• MJX

関連プロジェクト

• MuJoCo
• MuJoCo Menagerie
• mink
• mjlab
• MuJoCo MPC

リンク

• 出典: https://github.com/google-deepmind/mujoco/discussions/3773