IsaacLab 3.0#
IsaacLab 3.0是IsaacLab即将发布的版本，它将与Isaac Sim 6.0兼容，同时支持新的Newton物理引擎。这将允许用户在Newton物理引擎或PhysX上训练策略。为了适应这一重大变化，需要进行代码重构。在本节中，我们将介绍一些变化、这将如何影响IsaacLab 2.X用户，以及如何迁移到IsaacLab 3.0。当前的 feature/newton 分支展示了即将到来的内容。虽然内部代码结构的变化很大，但用户API的变化很小。
让我们从最大的变化开始：启用多个物理引擎的使用。我们重构了代码，使其不仅可以支持PhysX和Newton，还可以支持任何其他物理引擎，使用户可以根据需要将自己的物理引擎引入IsaacLab。为了实现这一点，我们引入了 仿真接口 的基础实现，例如 Articulation 或 ContactSensor 。这些提供了所有物理引擎必须实现的一组抽象方法。反过来，这允许所有默认的IsaacLab环境与任何物理引擎一起工作。这也确保了IsaacLab 3.0向后兼容IsaacLab 2.X。对于特定引擎的调用，用户可以获取物理引擎的底层视图并直接调用特定引擎的API。
然而，在重构代码的同时，我们也在寻找限制IsaacLab开销的方法。为了最小化开销，我们将所有底层代码从torch转移出来，改为大量依赖warp。这将使我们能够编写更高效的底层代码，并利用CUDA图形化。然而，这意味着 数据类 （如 ArticulationData 或 ContactSensorData ）将只返回warp数组。因此，如果需要，用户必须调用 wp.to_torch 将其转换为torch张量。我们的setters/writers将同时支持warp数组和torch张量，并将使用最优策略在底层更新warp数组。这最小化了用户迁移到IsaacLab 3.0所需的更改量。
writers和setters的另一个新功能是能够向它们提供掩码和完整数据（与IsaacLab 2.X中的索引和部分数据相对）。请注意，此功能将与提供索引和部分数据的能力一起提供，默认行为仍将是提供索引和部分数据。但是，如果使用warp，用户将必须提供掩码和完整数据。一般来说，我们鼓励用户采用这一新功能，因为如果做得好，它将减少即时内存分配，并应该带来更好的性能。
在优化方面，我们决定更改四元数约定。最初，IsaacLab和Isaac Sim都采用了 wxyz 约定。然而，由于PhysX使用 xyzw 约定，我们在setters/writers中进行了大量的 xyzw 转换。由于Newton和Warp也使用 xyzw 约定，我们决定将默认约定更改为 xyzw 。这意味着我们所有的API现在都将以 xyzw 约定返回四元数。对于所有未使用我们 math 模块的自定义mdp，这可能是一个破坏性更改。虽然这个变化很大，但当用户直接使用仿真视图时，它应该使事情更加一致，并将消除不必要的转换。
最后，除了新的isaaclab_newton扩展之外，我们还引入了新的isaaclab_experimental和isaaclab_task_experimental扩展。这些扩展将允许快速将新功能引入主isaaclab，同时给它们足够的时间成熟，然后再完全集成到核心isaaclab扩展中。在此版本中，我们为直接RL任务引入了CUDA图形化支持。这可以大幅减少IsaacLab的开销，使训练更快。试试它们，让我们知道您的想法！
./isaaclab.sh -p scripts/reinforcement_learning/rsl_rl/train.py --task Isaac-Cartpole-Direct-Warp-v0 --num_envs 4096 --headless
./isaaclab.sh -p scripts/reinforcement_learning/rsl_rl/train.py --task Isaac-Ant-Direct-Warp-v0 --num_envs 4096 --headless
./isaaclab.sh -p scripts/reinforcement_learning/rsl_rl/train.py --task Isaac-Humanoid-Direct-Warp-v0 --num_envs 4096 --headless