# Genesis

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## Genesisとは？

Genesisは、汎用的な*ロボティクス/Embodied AI/Physical AI*アプリケーション向けに設計された物理プラットフォームです。同時に以下のような複数の側面を持ちます：

1. **汎用物理エンジン**：ゼロから設計し直し、多種多様な素材や物理現象をシミュレート可能。
2. **軽量**かつ**超高速**、**Pythonライク**で**ユーザーフレンドリーな**ロボティクスシミュレーションプラットフォーム。
3. 強力で高速な**フォトリアリスティックレンダリングシステム**。
4. ユーザーが入力する自然言語の説明を様々なデータ形式に変換する**生成型データエンジン**。

ゼロから設計・再構築された汎用物理エンジンを基盤とし、Genesisは様々な物理ソルバーとその相互作用を統一的フレームワーク内に統合しています。このコア物理エンジンは、さらに上位レベルで動作する生成型エージェントフレームワークによって強化されており、ロボティクスやその他の分野に向けた**完全な自動データ生成**を実現することを目指しています。
現在、基盤となる物理エンジンおよびシミュレーションプラットフォームをオープンソース化しており、生成型フレームワークも近いうちに公開予定です。

Genesisは以下の***長期的なミッション***に基づいて構築され、継続的に進化していきます：

1. 物理シミュレーションの**利用ハードルを下げ**、ロボティクス研究をすべての人にとって利用可能にすること。（[コミットメントを見る](https://genesis-world.readthedocs.io/en/latest/user_guide/overview/mission.html)）
2. **最先端の物理ソルバーの幅広いスペクトルを単一のフレームワークに統一**し、最も高度なシミュレーション技術を駆使して、仮想空間内で物理世界全体を再現すること。
3. ロボティクスやその他の分野向けのデータ収集・生成における**人間の労力を最小限にする**ことで、データ循環を完全に自動化すること。

プロジェクトページ：[https://genesis-embodied-ai.github.io/](https://genesis-embodied-ai.github.io/)

## 主な特徴

従来のシミュレーションプラットフォームと比較して、Genesisの主な特徴を以下にまとめます：

- 🐍 **100% Python対応**：フロントエンドのインターフェースもバックエンドの物理エンジンも、全てネイティブにPythonで開発されています。
- 👶 **簡単なインストール**と**非常にシンプル**かつ**ユーザーフレンドリー**なAPI設計。
- 🚀 ***前例ない速度***の**並列化されたシミュレーション**：Genesisは**世界最速の物理エンジン**であり、既存の*GPU加速*ロボティクスシミュレータ（Isaac Gym/Sim/Lab、Mujoco MJXなど）と比較して、シミュレーション速度を最大***10～80倍***向上（少しSF的かもしれません）。しかも、シミュレーション精度や忠実度を一切妥協しません。
- 💥 **統一されたフレームワーク**：最先端の物理ソルバーを統合し、多種多様な素材や物理現象を表現可能。
- 📸 最適化された性能でのフォトリアリスティックなレイトレーシングレンダリング。
- 📐 **微分可能性**：Genesisは微分可能なシミュレーションと完全に互換性があるよう設計されています。現時点ではMPMソルバーとツールソルバーが微分可能であり、他のソルバーについても剛体シミュレーションから順次対応予定です。
- ☝🏻 **物理的に正確で微分可能な触覚センサー**。
- 🌌 ***[生成型シミュレーション](https://arxiv.org/abs/2305.10455)***をネイティブにサポート：*インタラクティブなシーン*、*タスクプロポーザル*、*報酬*、*アセット*、*キャラクターモーション*、*ポリシー*、*軌道*、*カメラモーション*、*（物理的に正確な）動画*など、多様なモダリティの言語プロンプトによるデータ生成を実現。

## 始め方

### クイックインストール

GenesisをPyPIからインストールできます：

```bash
pip install genesis-world
```

**PyTorch**も[公式ガイド](https://pytorch.org/get-started/locally/)に従ってインストールしてください。

### ドキュメント

詳細なインストール手順やチュートリアル、APIリファレンスについては、[ドキュメントサイト](https://genesis-world.readthedocs.io/en/latest/user_guide/index.html)を参照してください。

## Genesisへの貢献

Genesisプロジェクトの目標は、ロボティクスとコンピュータグラフィックスの分野の貢献者が**協力して、効率性が高く物理的・視覚的にリアルな仮想世界を構築できる完全に透明でユーザーフレンドリーなエコシステムを作り上げること**です。

**あらゆる形での貢献**を心より歓迎しています。新機能の**プルリクエスト**や**バグ報告**、またGenesis APIをより直感的にするための小さな**提案**まで、すべてを大変ありがたく受け入れています！

## サポート

- バグ報告や機能リクエストには、GitHubの[Issues](https://github.com/Genesis-Embodied-AI/Genesis/issues)をご利用ください。

- アイデアの議論や質問には、GitHubの[Discussions](https://github.com/Genesis-Embodied-AI/Genesis/discussions)をご利用ください。

## 引用

研究でGenesisを利用した場合、引用いただけるとありがたいです。現在技術レポートを作成中で、公開されるまでは以下として引用をお願いします：

```
@misc{Genesis,
  author = {Genesis Authors},
  title = {Genesis: A Generative and Universal Physics Engine for Robotics and Beyond},
  month = {December},
  year = {2024},
  url = {https://github.com/Genesis-Embodied-AI/Genesis}
}
```

```{toctree}
:maxdepth: 1

user_guide/index
api_reference/index
roadmap/index

```