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）

  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/

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*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：

pip install genesis-world

PyTorchも公式ガイド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をご利用ください。

  • アイデアの議論や質問には、GitHubの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}
}