Genesis：开源生成式物理引擎助力创新模拟与实时交互体验

产品名称：Genesis

核心观点：Genesis是由卡内基梅隆大学、马里兰大学、斯坦福大学和麻省理工学院等知名研究机构联合开发的开源生成式物理引擎，旨在以简单的语言快速生成精确的物理模拟，能够处理物体、人物动作及机器人策略等多种场景。

Genesis是什么

Genesis是一款由卡内基梅隆大学、马里兰大学、斯坦福大学和麻省理工学院等多家研究机构共同推出的开源生成式物理引擎，旨在模拟现实世界中的各种现象。该引擎以其高度的物理准确性和超快的模拟速度（比现实世界快约430000倍）而著称，同时具备用户友好的Python接口。Genesis能够模拟各类材料及物理现象，提供一个轻量级且高效的机器人仿真平台，此外，它还配备了一套强大的照片级写实渲染系统。Genesis可以将用户的自然语言描述转化为数据模式，应用于生成式数据引擎，适用于通用机器人、具身AI和物理AI等先进技术，标志着物理模拟与机器人技术领域的重大进步。

Genesis的主要功能

• 物理模拟：能够模拟各种材料和物理现象，涵盖物体、碰撞和流体动力学等。
• 机器人仿真：提供一个轻量级且超快速的机器人仿真平台，支持多种类型的机器人，如机械臂、腿式机器人、无人机和软体机器人。
• 照片级渲染：拥有强大而快速的照片级写实渲染系统，可以生成高质量的视觉效果。
• 生成式数据引擎：将用户的自然语言描述转化为数据模式，以生成模拟场景。
• 交互式3D场景：支持创建完全交互式的3D场景，包括家居室内环境和游戏场景等。
• 开放世界物体生成：能够生成开放世界中的铰接式物体，提供高质量的网格资产。
• 软体机器人模拟：实现对软体机器人的逼真模拟，例如蠕虫和柔性抓手等。
• 面部动画和语音同步：生成面部动作和表情，并与语音进行同步，实现真实的面部动画效果。

Genesis的技术原理

• 通用物理引擎：从基础构建，集成多种物理求解器，如刚体、MPM（物质点方法）、SPH（光滑粒子流体动力学）、FEM（有限元方法）和PBD（位置基动力学），以实现精确的物理模拟。
• 生成Agent框架：在核心物理引擎上运行，用于自动化的数据生成，包括视频、摄像机、角色动作和机器人策略等。
• 可微分仿真：支持可微分仿真，使得仿真过程可以与机器学习算法结合，以用于训练和优化。
• 多模态集成：将物理模拟与视觉渲染、动作捕捉和语音合成等多种技术相结合，提供全面的模拟体验。
• 跨平台兼容性：设计支持在不同操作系统及计算后端（如CPU、Nvidia GPU、AMD GPU、Apple Metal）上运行。

Genesis的项目地址

• 项目官网：genesis-embodied-ai.github.io
• GitHub仓库：https://github.com/Genesis-Embodied-AI/Genesis

Genesis的应用场景

• 机器人仿真训练：在复杂环境中进行模拟，以便训练机器人在现实世界中执行任务。
• 游戏物理引擎：在游戏开发中创造逼真的物理效果和角色动作。
• 电影特效制作：用于电影后期制作，模拟逼真的物理破坏和动态效果。
• 科学研究模拟：在物理学和工程学研究中进行实验和理论测试的模拟。
• 虚拟教学平台：在教育领域创建虚拟实验室，以辅助物理和科学教学。