如是我聞： 在使用指南01中

1. 演示如何使用獨立的Python腳本啟動和控制Isaac Sim模擬器。
2. 介紹Orbit框架中兩個最常用的類app.AppLauncher和sim.SimulationContext。
3. 實踐在Oribit中設置一個空場景

代碼

本指南對應于orbit/source/standalone/tutorials/00_sim目錄中的create_empty.py腳本。

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#
# SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause"""This script demonstrates how to create a simple stage in Isaac Sim... code-block:: bash# Usage./orbit.sh -p source/standalone/tutorials/00_sim/create_empty.py"""from __future__ import annotations"""Launch Isaac Sim Simulator first."""
import argparsefrom omni.isaac.orbit.app import AppLauncher# create argparser
parser = argparse.ArgumentParser(description="Tutorial on creating an empty stage.")
# append AppLauncher cli args
AppLauncher.add_app_launcher_args(parser)
# parse the arguments
args_cli = parser.parse_args()
# launch omniverse app
app_launcher = AppLauncher(args_cli)
simulation_app = app_launcher.app"""Rest everything follows."""import tracebackimport carbfrom omni.isaac.orbit.sim import SimulationCfg, SimulationContextdef main():"""Main function."""# Initialize the simulation contextsim_cfg = SimulationCfg(dt=0.01, substeps=1)sim = SimulationContext(sim_cfg)# Set main camerasim.set_camera_view([2.5, 2.5, 2.5], [0.0, 0.0, 0.0])# Play the simulatorsim.reset()# Now we are ready!print("[INFO]: Setup complete...")# Simulate physicswhile simulation_app.is_running():# perform stepsim.step()if __name__ == "__main__":try:# run the main executionmain()except Exception as err:carb.log_error(err)carb.log_error(traceback.format_exc())raisefinally:# close sim appsimulation_app.close()

代碼解析

啟動模擬器

在使用Orbit進行獨立Python腳本開發時，第一步是啟動模擬器應用。這一步是必要的，因為Isaac Sim的各種依賴模塊只有在模擬器應用運行后才可用。

要實現這一步，我們可以使用app.AppLauncher類進行導入。這個實用程序類是基于，用于啟動模擬器的omni.isaac.kit.SimulationApp類進行封裝的。app.AppLauncher提供了使用命令行參數和環境變量配置模擬器的功能。

在本指南中，我們主要來看如何向用戶自定義的argparse.ArgumentParser里，來添加命令行選項。通過將解析器實例傳遞給app.AppLauncher.add_app_launcher_args()方法，可以向解析器添加不同的參數。這些參數包括以無顯模式啟動應用程序、配置不同的實時流選項以及啟用離屏渲染。

import argparsefrom omni.isaac.orbit.app import AppLauncher# create argparser
parser = argparse.ArgumentParser(description="Tutorial on creating an empty stage.")
# append AppLauncher cli args
AppLauncher.add_app_launcher_args(parser)
# parse the arguments
args_cli = parser.parse_args()
# launch omniverse app
app_launcher = AppLauncher(args_cli)
simulation_app = app_launcher.app

導入python模塊

當模擬應用啟動后，我們可以導入來自Isaac Sim及其他庫的多種Python模塊。本例中，我們引入了兩個重要模塊：

• carb：這是Omniverse提供的一個庫，它包含了多種微服務和診斷工具，用于增強應用的功能和性能。

• omni.isaac.orbit.sim：這是Orbit框架中的一個專門子包，專注于執行所有與核心模擬器操作相關的任務。

import carbfrom omni.isaac.orbit.sim import SimulationCfg, SimulationContext

設置模擬環境

通過獨立腳本啟動模擬器，我們可以控制模擬器的播放、暫停和逐步執行。這些操作均通過模擬環境（simulation context） 來實現。模擬環境負責管理時間線上的各種事件，并為模擬設置物理場景。

在Orbit平臺中，sim.SimulationContext類是基于Isaac Sim中的omni.isaac.core.simulation_context.SimulationContext類進行擴展的，它通過Python的數據類對象來配置模擬環境，并處理模擬步進過程中的復雜情況。

在本指南中，我們將物理和渲染的時間間隔設定為0.01秒。這件事通過向sim.SimulationCfg傳遞物理和渲染的時間間隔的參數完成，進而用于創建一個模擬環境的實例。

   # Initialize the simulation contextsim_cfg = SimulationCfg(dt=0.01, substeps=1)sim = SimulationContext(sim_cfg)# Set main camerasim.set_camera_view([2.5, 2.5, 2.5], [0.0, 0.0, 0.0])

在建立了模擬環境之后，我們至今為止只完成了對模擬場景中物理作用（physics acting）的配置。這涉及到選擇模擬使用的設備、設定重力向量以及調整其他一些高級求解參數。接下來，為了讓模擬運行起來，我們還需要完成兩個核心步驟：

1. 構建模擬場景 （Designing the simulation scene）：向場景中添加傳感器、機器人及其他模擬物體。
2. 執行模擬循環 (Running the simulation loop)：操作模擬器進行逐步執行，并從模擬器中設置及獲取數據。

本指南將首先著眼于第二步，我們將從一個空白場景開始，優先考慮如何控制模擬過程。在隨后的教程中，我們會深入討論第一步，并學習如何通過模擬處理與模擬器進行互動。

運行模擬

在設置好模擬場景之后，首先要做的就是調用sim.SimulationContext.reset()方法。這個方法會播放時間線并在模擬器中的初始化物理處理。在開始模擬步進過程之前，sim.SimulationContext.reset()必須首先被調用，否則模擬處理將無法正確初始化。

sim.SimulationContext.reset() 區別于sim.SimulationContext.play() 方法，后者只播放時間線并不初始化物理處理

在播放模擬時間線之后，我們建立了一個簡單的模擬循環，在模擬應用程序運行時不斷地步進模擬器。sim.SimulationContext.step()方法接收一個參數render，該參數決定是否在步進中更新與渲染相關的事件。默認情況下，這個標志被設置為True。

while simulation_app.is_running():# perform stepsim.step()

退出模擬

最后，通過調用omni.isaac.kit.SimulationApp.close()方法，停止模擬應用程序并關閉其窗口。為了在發生錯誤時能夠有品地關閉應用程序，我們在try-catch語句中執行這一操作。

        # close sim appsimulation_app.close()

運行代碼

現在我們已經大致瀏覽了代碼的各個部分，讓我們來執行代碼來看看最終的結果

./orbit.sh -p source/standalone/tutorials/00_sim/create_empty.py

運行后，模擬應該正常運行，場景應該正確渲染。要停止模擬，可以直接關閉窗口，或者在終端中按Ctrl+C。

向上述腳本傳遞--help參數將顯示app.AppLauncher類之前添加的不同命令行參數。要以無顯模式運行腳本，可以執行以下操作：

./orbit.sh -p source/standalone/tutorials/00_sim/create_empty.py --headless

現在我們對如何使用獨立的python腳本運行模擬，有一個基本的了解了，在下一篇指南中我們將一起探索如何向場景中添加物品（assets）。

愿本文渡一切機器人模擬器苦

非常的有品

以上