Isaac Sim 入門 (5) - Core API の概要

「Isaac Sim」の「Core API」の概要をまとめました。

前回

1. Core API

「Isaac Sim Core API」は、USDと物理エンジンのAPIのラッパーで、ロボット工学アプリケーション向けにカスタマイズされています。シミュレーション内のあらゆる要素 (シーン、ロボット、センサー、物理演算など) をプログラムから制御することができます。

主な機能は、次のとおりです。

また、「USD API」が細かい構造や手続きを直接扱うのに対し、「Core API」はロボット開発でよく使う操作を簡潔なクラスやメソッドでまとめいます。そのため、よりシンプルにシーンやシミュレーションを扱えます。

・USD API でキューブをステージに追加

from pxr import UsdPhysics, PhysxSchema, Gf, PhysicsSchemaTools, UsdGeom
import omni

stage = omni.usd.get_context().get_stage()

# 物理シーンの設定
gravity = 9.8
scene = UsdPhysics.Scene.Define(stage, "/World/physics")
scene.CreateGravityDirectionAttr().Set(Gf.Vec3f(0.0, 0.0, -1.0))
scene.CreateGravityMagnitudeAttr().Set(gravity)
PhysxSchema.PhysxSceneAPI.Apply(stage.GetPrimAtPath("/World/physics"))
physxSceneAPI = PhysxSchema.PhysxSceneAPI.Get(stage, "/World/physics")
physxSceneAPI.CreateEnableCCDAttr(True)
physxSceneAPI.CreateEnableStabilizationAttr(True)
physxSceneAPI.CreateEnableGPUDynamicsAttr(False)
physxSceneAPI.CreateBroadphaseTypeAttr("MBP")
physxSceneAPI.CreateSolverTypeAttr("TGS")

# グランドプレーンの設定
PhysicsSchemaTools.addGroundPlane(stage, "/World/groundPlane", "Z", 15, Gf.Vec3f(0,0,0), Gf.Vec3f(0.7))

# キューブの追加
path = "/World/Cube"
cubeGeom = UsdGeom.Cube.Define(stage, path)
cubePrim = stage.GetPrimAtPath(path)
size = 0.5
offset = Gf.Vec3f(0.5,0.2,1.0)
cubeGeom.CreateSizeAttr(size)
cubeGeom.AddTranslateOp().Set(offset)

# 剛体と衝突プリセットをアタッチ
rigid_api = UsdPhysics.RigidBodyAPI.Apply(cubePrim)
rigid_api.CreateRigidBodyEnabledAttr(True)
UsdPhysics.CollisionAPI.Apply(cubePrim)

・Core API でキューブをステージに追加

import numpy as np
from isaacsim.core.api.objects import DynamicCuboid

DynamicCuboid(
   prim_path="/new_cube_2",
   name="cube_1",
   position=np.array([0, 0, 1.0]),
   scale=np.array([0.6, 0.5, 0.2]),
   size=1.0,
   color=np.array([255, 0, 0]),
)

2. USDにおける5つの主要要素

元の「USD」から存在する概念は、次のとおりです。

元の「USD」には存在しない「Isaac Sim」の概念は次のとおりです。

演劇にたとえると次のようになります。

この5つがそろうことで、USDベースのシミュレーション世界が成り立ちます。

3. Core API チュートリアル一覧

「Core API チュートリアル一覧」が提供されています。

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