Newton Physics 两条学习路线#

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首篇导读已经建立对象关系和核心入口;E1 专题已展开建模与状态基础;E2 专题已展开控制、机器人和任务接口;E3 专题已展开接触、求解器与力观测;E4 专题已展开传感器、几何查询与渲染显示;E5 专题已展开批量、学习接口与数据;E6 专题已展开特色 solver、耦合、可微和完整源码追踪;A0 与全课审校仍待 E7。源码地图提供固定提交入口。

应用路线无需先学求解器源码;原理路线建议先理解 A0–A4,并具备线性代数和基础动力学知识。两条路线都完整规划,当前以讲解、源码与最小 API 片段为交付物。

单元

主题

必须讲清的内容

状态

A0

安装与对象地图

支持环境、包/核心/宿主身份、构建入口、核心对象及生命周期

专题待开发

A1

模型、坐标与资产

单位、坐标、姿态、惯量、碰撞/视觉、导入器、资产许可

E1 已交付(源码/静态)

A2

状态与时间

配置/速度维度、时间步/子步、reset、快照、所有权、采样阶段

E1 已交付(源码/静态)

A3

驱动与控制

状态设置与控制命令、驱动器、饱和、PD、回调与控制频率

E2 已交付(源码/静态)

A4

接触 API

碰撞过滤、接触观测、摩擦/恢复/柔顺参数的原生语义

E3 核心已交付(源码/静态)

A5

机器人与运动学

模型导入、关节映射、FK/IK、限位、约束、外部控制集成

E2 已交付(源码/静态)

A6

传感器与渲染

RGB/depth/分割/射线/力/触觉、坐标/单位/更新阶段、GUI/headless

E4 已交付(源码/静态;触觉与宿主能力边界明确)

A7

任务编排

接近/闭合/保持/释放的控制接口与状态机设计,后续引用 DexLab 案例

E2 已交付(源码/静态)

A8

并行与学习接口

CPU/GPU、批量隔离、reset/step、终止/截断、随机种子和官方学习接口

E5 已交付(源码/静态;外部训练组件边界明确)

A9

数据与 sim-to-real

状态/观测导出、时间戳、元数据、回放、随机化及模型差距

E5 已交付(源码/静态;未开展 sim-to-real 实验)

B0

动力学与数据结构

配置空间、广义速度/力、惯量、约束、空间向量及内存布局

E1 与 E3 核心已交付;E6 特色材料/动力学已交付(源码/静态)

B1

一步仿真的源码

公开入口到执行分支、碰撞/装配/求解/积分/更新顺序

E3 核心已交付(源码/静态)

B2

接触模型与组合律

几何表示、法向/摩擦律、材料组合、柔顺/正则化与量纲

E3 核心已交付(源码/静态)

B3

求解器与线性代数

目标/方程、残差、迭代、线性求解、warm start、岛与终止条件

E3 核心已交付(源码/静态)

B4

积分与数值语义

积分器/solver/子步的区别、精度、容差、稳定性假设及可微限制

E1 与 E3 核心已交付;E6 完整可微链与边界已交付(源码/静态)

B5

力与冲量观测

广义/空间/约束量、坐标转换、平均力、采样时刻与近似

E3 核心已交付(源码/静态)

B6

性能、并行与扩展

编译/JIT/步进/拷贝/渲染边界、插件/回调、线程与扩展接口

E5 批量/数据核心已交付;E6 原生 solver/耦合扩展已交付(源码/静态)

B7

源码综合导读

从模型字段到控制/接触/求解/观测的完整追踪、限制及 DexLab 证据索引

E6 完整追踪已交付(源码/静态);DexLab 原始证据索引与全路线审校留 E7

本引擎特别关注:ModelBuilder/Model/State/Control/Contacts、Warp、solver 支持矩阵和多 world。各课需提供先修、概念/公式、原生接口与固定源码、易错点、阅读练习和适用边界。实验不作为本阶段先决条件;后续复用 DexLab,避免重新建设一套评分和基准系统。

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