SuperDex 从对象到源码#
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Course text is primarily Chinese, with English terminology and summaries. The original content is preserved.
阅读基线:1d7150946fa3f3d3fb09c2bff07eaa138cbfdee6,来源为官方固定源码。本篇是对象与关键机制导读,E1 建模、状态与时间专题、E2 控制与机器人、E3 接触与求解器、E4 传感器与渲染、E5 批量与学习数据、E6 特色Actor与可微扩展已展开,A0及最终双路线审校仍待E7;本轮仅做源码/文档核对,没有运行仿真实验。
1. 先分清产品层#
Physics 是底层物理接口;Robotics 提供机器人、控制器和传感器等组件。Studio 等上层工具负责自己的场景与交互工作。学习时先确定对象来自哪一层,避免把上层工具的默认值当成物理内核常量。官方 Python 例子使用 import superdex.physics as physics,接着 initialize、create_scene、创建 actor、设置场景并推进。
从 官方 README 和 刚体示例 开始,画出 initialize → Scene → Actor → geometry/material → step 的所有权关系。Physics 的该示例使用 Y 方向重力;使用 Robotics 场景时应重新核对坐标约定,不照搬其他引擎的 Z-up 假设。
2. 状态与配置的生命周期#
模型/几何定义、当前 actor 状态、积分器内部历史和传感器输出是不同数据。需要回放时先确认快照包含什么,再讨论恢复的含义。capture/restore 示例 是入口;场景时间通过原生接口理解,不能把 viewer 帧率视为物理步长。
FP64 是独立构建/安装身份;SUPERDEX_PRECISION=fp64 应在导入前设置。Python 中的浮点数类型不能单独证明内核使用 FP64。教程源提交、wheel 版本、CPU/GPU 配置分别记录。
3. 从控制命令到动力学#
机器人控制课应先读 PD 控制器:哪些数组是目标、哪些是当前关节状态、比例/阻尼如何进入输出、输出施加在哪里。设置 pose 与施加力是不同操作;直接重写状态不能当成执行了一个真实控制过程。
关节坐标、关节轴、根节点自由度和关节索引都应随资产导入一起解释。阅读练习:沿一个 PD 输出追到物理接口,记录各层单位及索引的转换,不要求做新的跟踪实验。
4. 接触参数必须按本引擎解释#
ContactParams 分别描述 penalty、摩擦、法向阻尼及正则化。本提交注释给出的摩擦/耗散组合采用几何平均;penaltyCoefficient 与 frictionFalloffVel 也通常使用几何平均,但 collider 静止时采用 colliding 一侧的值。教学中必须说明两侧角色,不能直接套用另一引擎的材料组合规则。
penaltyCoefficient 的标注单位为 Pa/m;它不是可直接填入的杨氏模量。接触检测阈值、平滑范围和摩擦速度正则化分别影响不同环节。接触几何、接触力律与数值求解需要分章理解。
这里描述的是固定官方源码的字段与注释;复用二进制时还须核对实际构建与执行路径。它不能直接补齐 DexLab 历史批次的算法/组合律证据。
5. 积分器、非线性求解和线性求解#
IntegrationParams 与 NewtonSolver 参数 位于不同层:时间离散构造问题,非线性迭代求解该问题,线性求解器处理迭代内的子问题。Backward Euler 不是线性求解算法。
从 scene 到 integration,再读 NewtonSolver。逐步记录参数在哪验证、何时实例化、哪种路径启用;仅找到同名类不等于证明某次历史运行用了它。可微场景的积分方式还存在额外限制,应单独阅读构建校验分支。
6. 传感器、扩展与下一步#
camera sensor 只保存机器人层相机参数;它不在物理循环产生图像。E4分别追踪物理查询、CameraSensor 元数据与 Polyscope/Mochi/UE 宿主图像,记录坐标、实际返回格式、帧延迟与能力缺口。E5进一步展开 Lab 的进程/串行批量、共享 Scene 快照、Gymnasium seed/autoreset、CUDA 数据拷贝与记录回放。E6已按实际接口/构建支持展开软体/壳/杆/ROM、可微装配及兼容边界,不从一个接口名称推断性能或所有能力均兼容。
阅读自查:能否解释 Scene 与 actor 的所有权、FP64 的构建身份、一个 PD 输出的去向、一个接触参数的量纲及积分/求解三层关系?已交付专题与仍待E7完成的A0及最终审校见课程路线。
实验最终复用 DexLab 并保留原版本、配置和工况;当前不另建实验批次或评分器。