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GENESIS

全球最快物理引擎:4300万FPS用于具身智能学习

许可证

Apache-2.0

概述

全球最快的物理引擎,提供4300万FPS的模拟速度。这是一个用于通用机器人和具身智能学习的生成式世界,由20多个研究实验室历时24个月合作构建。支持多种物理求解器(刚体、MPM、SPH、FEM、PBD、稳定流体),可在仅26秒内训练可迁移到现实世界的机器人策略。100% Python实现,跨平台支持,具有照片级真实感渲染。

GENESIS是全球最快的物理引擎,提供前所未有的4300万FPS模拟速度。它是一个用于通用机器人和具身智能学习的生成式世界平台,由全球20多个研究实验室历时24个月合作开发。作为通用物理引擎,GENESIS支持多种物理求解器,包括刚体、MPM(物质点法)、SPH(光滑粒子流体动力学)、FEM(有限元方法)、PBD(基于位置的动力学)和稳定流体模拟。它可以在仅26秒内训练可迁移到现实世界的机器人策略,具有100% Python实现、跨平台支持和照片级真实感渲染功能。当前版本 v1.4.6(2026 年 11 月 8 日)使可微仿真原生支持 PyTorch,速度提升约三倍,并将其扩展到使用隐式求解器的 FEM 实体;在 GPU 上处理小批量时,刚体求解器和隐式 FEM 求解器的运行速度提高数倍。它用刚性地平面取代了 SAP 和 FEM 求解器的内置地面,因此依赖该地面的场景需要一个地平面。

为何重要

GENESIS是物理仿真领域的范式转变——4300万FPS比现有引擎快几个数量级。这一速度使以往在计算上不可行的训练方式成为可能,让在单个GPU上进行大规模机器人学习成为现实。

解决的问题

在仿真中训练机器人策略需要数十亿个环境步,但现有仿真器速度太慢。GENESIS提供的仿真速度使大规模并行训练切实可行,将训练时间从数天缩短到数小时。

要点

  • 4300万FPS——目前最快的物理仿真引擎
  • 在同一引擎中支持刚体、软体、流体和布料仿真
  • 内置可微分仿真,支持基于梯度的优化
  • 生成式框架可创建场景、物体和相机轨迹
  • 开源,提供Python API,易于集成

适用人群

  • 需要海量仿真吞吐量的机器人学习研究人员
  • 大规模训练强化学习策略的团队
  • 可变形物体操作领域的研究人员
  • 探索生成式仿真环境的实验室

局限

  • 项目相对较新,API和文档仍在不断完善
  • 自研物理引擎的行为可能与MuJoCo或Bullet不同
  • 生成功能尚处于实验阶段,且需要大量GPU显存
  • 社区和生态系统规模小于成熟的仿真器

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