主流物理仿真引擎和机器人/强化学习仿真平台对比

以下是当前主流的物理仿真引擎和机器人/强化学习仿真平台的特点和适用场景,方便根据需求选择:

🧠 NVIDIA 系列

✅ Isaac Lab v1.4 / v2

特点 :

基于 Omniverse + Isaac Sim,属于高端视觉+机器人仿真框架

v2 更加模块化,支持多机器人、多任务、多环境并行

超强图形渲染、多机器人支持好、GPU 加速

适合 强化学习 (RL) + 视觉导航

依赖 :

NVIDIA GPU

Omniverse Isaac Sim

✅ Isaac Gym (已停止更新)

特点 :

强化学习仿真平台,侧重高并发 GPU 并行环境(如一台机器运行上千个 RL 环境)

功能已被 Isaac Lab / Omniverse 合并替代

🧠 MuJoCo 系列(Google DeepMind)

✅ MuJoCo (Multi-Joint dynamics with Contact)

特点 :

最著名的 RL 物理引擎之一,免费开源

高精度物理模拟、速度快、支持软体动力学(soft-body)

适用场景 :

常用于 OpenAI Gym、DeepMind 控制套件

适合机械臂、二足、操控、Locomotion 等任务

🧠 SAPIEN 系列(UCSD + Waymo)

✅ SAPIEN v2

特点 :

偏向于物理真实的操控仿真(如抓取、堆叠、拉门)

支持物体铰链/关节建模,力触觉模拟优秀

用于真实感抓取

✅ SAPIEN v3(最新版)

特点 :

重构架构,更现代、更快

更易于与 PyTorch 等集成

适合 Manipulation + RL + 数据集生成

🧠 Genesis(来自 MIT)

特点 :

专注于复杂的抓取与人类行为建模

适合人机交互仿真

偏向行为模拟(Behavior simulation)

对比 :

和 SAPIEN 有一定重叠,但更偏向行为模拟

🧠 PyBullet

特点 :

基于 Bullet 物理引擎的 Python 封装

轻量级、跨平台、易用

支持渲染和非渲染模式

适用场景 :

快速原型、教学、简单 RL 实验

劣势 :

图形和物理精度不如 MuJoCo 或 Isaac Sim

✅ 总结对比

名称

渲染质量

物理精度

强化学习支持

并行能力

易用性

特别适合场景

Isaac Lab v2

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✅✅✅✅✅ (GPU)

中等

多机器人视觉+控制

Isaac Gym

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中等

多环境并行 RL

MuJoCo

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中高

控制、操控、Locomotion

SAPIEN v3

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中等

高真实感操控

Genesis

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?

偏难

行为模拟、抓取

PyBullet

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教学、原型、低算力实验