Genesis是什么?一文让你看懂Genesis的技术原理、主要功能、应用场景

来源:卓商AI
发布时间:2025-04-05

Genesis概述简介

Genesis是卡内基梅隆大学、马里兰大学、斯坦福大学、麻省理工学院等研究机构联合推出的开源生成式物理引擎,能模拟世界万物。Genesis能用简单的语言描述,快速生成精确的物理模拟,包括物体运动、人物动作和机器人策略等。引擎的特点在于高度的物理准确性、快速的模拟速度(比现实世界快约430000倍),及用户友好的Python化设计。Genesis能模拟各种材料和物理现象,提供一个轻量级、超快速的机器人仿真平台,及一个强大而快速的照片级写实渲染系统。Genesis能将用户的自然语言描述转换为数据模式,用在生成式数据引擎。Genesis为通用机器人、具身AI和物理AI应用而设计,预示着物理模拟和机器人技术领域的重大进步。

Genesis的功能特色

物理模拟:模拟各种材料和物理现象,包括物体的运动、碰撞、流体动力学等。

机器人仿真:提供轻量级、超快速的机器人仿真平台,支持多种机器人类型,如机械臂、腿式机器人、无人机、软体机器人等。

照片级渲染:拥有强大而快速的照片级写实渲染系统,能生成高质量的视觉输出。

生成式数据引擎:将用户的自然语言描述转换为数据模式,用在生成模拟场景。

交互式3D场景:支持完全交互式的3D场景生成,包括家居室内场景、游戏环境等。

开放世界物体生成:能生成开放世界中的铰接式物体,提供高质量的mesh资产。

软体机器人模拟:针对软性机器人实现逼真的模拟,如蠕虫、柔软的抓手等。

面部动画和语音同步:生成面部动作和表情,与语音同步,实现逼真的面部动画。

Genesis的技术原理

通用物理引擎:从头开始构建,集成各种物理求解器,如刚体、MPM(物质点方法)、SPH(光滑粒子流体动力学)、FEM(有限元方法)、PBD(位置基动力学)等,实现精确的物理模拟。

生成Agent框架:在核心物理引擎之上运行,用在自动化数据生成,包括视频、摄像机运动、角色动作、机器人策略等。

可微分仿真:支持可微分仿真,让仿真过程与机器学习算法结合,用在训练和优化。

多模态集成:将物理模拟与视觉渲染、动作捕捉、语音合成等多模态技术集成,实现全面的模拟体验。

跨平台兼容性:设计为可在不同操作系统和计算后端(如CPU、Nvidia GPU、AMD GPU、Apple Metal)上运行。

Genesis项目介绍

项目官网:genesis-embodied-ai.github.io

GitHub仓库:https://github.com/Genesis-Embodied-AI/Genesis

Genesis能做什么?

机器人仿真训练:模拟复杂环境,训练机器人在现实世界中执行任务。

游戏物理引擎:在游戏开发中,创建逼真的物理效果和角色动作。

电影特效制作:模拟逼真的物理破坏和动态效果,用在电影后期制作。

科学研究模拟:在物理学和工程学研究中,模拟实验和测试理论。

虚拟教学平台:在教育领域,创建虚拟实验室,辅助物理和科学教学。

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