NVIDIA PhysX
建模工厂、城市或整个世界的数字孪生涉及复杂的仿真，必须准确复制物体和系统的物理行为，这些是构建用于驱动下一代自主系统的物理 AI 的基础。
NVIDIA PhysX® 是一个强大的开源多物理场景开发工具包，提供可扩展的仿真和建模能力，适用于机器人和自动驾驶车辆应用。
在 Omniverse 中，机器人在螺栓上紧螺母的 PhysX 仿真。
PhysX 的主要优势
开源
PhysX 是完全开源的，允许免费使用并与其他开发者分享您的作品，并将您的创新开发成果回馈给社区。
统一
在统一的求解器框架下，通过双向合交互对 FEM 软体、布料、粒子和流体仿真进行建模。
可扩展
从移动 CPU 到高端 GPU，可在各种平台上运行，GPU API 支持端到端
通过 NVIDIA Isaac™ Lab 进行强化学习。
准确
通过可靠的碰撞检测、堆叠和关节增强了模拟稳定性，同时还支持动量守恒和旋转力。
PhysX 特性
刚体动力学
在重力等外力作用下分析多体动力学。PhysX 为 CPU 和 GPU 提供可扩展的刚体仿真，具有成熟的行业性能。
场景查询
使用 PhysX 光线投射、重叠和扫描功能以及可定制的过滤功能，在模拟环境中执行空间查询。
关节
利用一套常见的内置关节类型，并通过灵活的回调机制支持 PhysX 中的自定义关节。
简化坐标关节系统
简化坐标关节可提供线性时间、有保证的无关节错误的刚体树仿真。
车辆动力学
研究外力 (例如重力) 下多体相互作用的运动。PhysX 可在 CPU 和 GPU 上提供经过行业验证的可扩展刚体仿真。
角色控制器
PhysX 中的运动学角色控制器允许虚拟形象在模拟世界中导航，并支持静态和动态模拟物体。
软体动力学
有限元法 (FEM) 软体模拟可实现精确高效的弹性可变形物体模型。
SDF Colliders
基于新的有符号距离场的碰撞表示使 PhysX 能够在不进行凸分解的情况下模拟齿轮和凸轮等非凸面形状。
基于位置的动态
基于位置的动力学提供了一个灵活的框架，用于模拟各种现象，包括液体、颗粒状材料、布料、刚体、可变形物体等。
自定义几何图形
利用各种内置几何图形和灵活的回调机制，将自定义几何图形类型引入仿真。
断裂和破坏
PhysX 中提供的 Blast 是一个破坏和断裂库，专为实现性能、可扩展性和灵活性而设计。
烟雾与火焰
Flow 可实现逼真的可燃液体、烟雾和火灾模拟。Flow 是 PhysX SDK 的一部分。
PhysX 实现
CPU | NVIDIA GPU | |
|---|---|---|
角色控制器 | ||
自定义几何图形 | ||
断裂和破坏 – PhysX Blast | ||
关节 | ||
PBD (液体/ 布料/ 充气/ 形状匹配) | ||
简化坐标关节系统 | ||
刚体动力学 | ||
场景查询 | ||
烟雾和火焰 – PhysX Flow | ||
软体动力学 (有限元法) | ||
车辆动力学 |
了解 PhysX 的实际应用
PhysX 新闻
资源
NVIDIA Omniverse 中的 PhysX
PhysX 是 NVIDIA Omniverse™ 的主要物理引擎，Omniverse 是一个基于开放的 API 和 SDK 的平台，用于构建复杂的 3D 和工业数字化工作流，基于 OpenUSD 开发。NVIDIA Isaac Sim™ 和 Isaac Lab 是两个基于 Omniverse 的机器人参考应用，帮助开发者构建物理 AI，支持下一代机器人技术。