Isaac Lab Tutorial #2 - Interacting with Objects

📌 두 번째 튜토리얼에서는 Standalone Python 스크립트를 사용하여 Isaac Sim 시뮬레이터를 실행하고, Isaac Lab의 장면에 다양한 객체 또는 프리미티브를 불러오는 방법을 살펴본다.

1. Creating an empty scene

1.1. Launching the simulator

1.2. Importing python modules

1.3. Configuring the simulation context

1.4. Running the simulation

1.5. Exiting the simulation

2. Spawning prims into the scene

2.1. Key concepts of USD

Omniverse의 장면 디자인은 USD(Universal Scene Description)라는 파일 형식을 중심으로 구축된다. USD 파일을 통해 계층적 방식으로 3D 장면을 구성할 수 있으며, USD에 대한 자세한 설명은 아래 페이지를 통해 확인해보는 것을 추천한다.

• Introduction to USD

본 튜토리얼을 이해하기 위해 꼭 알아야 할 USD의 개념은 다음과 같다.

1. Primitive (Prim): USD 장면의 기본 구성 요소로 장면 그래프의 노드(node)라고 볼 수 있다. 각 노드는 메시(mesh), 광원(light), 카메라(camera) 또는 변환(transform)일 수 있다.
2. Attribute: Prim이 가지는 속성(attribute)으로 키-값(key-value) 쌍의 형태를 띤다. 예를 들어, 특정 prim이 color라는 속성을 가지며, 그 값이 red일 수도 있다.
3. Relationship: Prim 간의 연결을 나타낸다. 이는 다른 prim을 참조하는 포인터와 같은 개념으로, 예를 들어 메시(mesh) prim이 shading을 위한 material prim과 관계를 가질 수 있다.
4. Stage: 프리미티브(prim)와 속성(attribute) 및 관계(relationship)의 모음을 USD 스테이지(stage)라고 한다. 이는 장면의 모든 prim을 위한 컨테이너로 생각할 수 있다. 즉, USD 스테이지는 장면을 구성하는 모든 prim을 관리하는 공간이며, 장면을 디자인한다는 것은 곧 USD stage를 구성하는 것과 같다.

Isaac Lab에서는 USD API를 기반으로 configuration-driven 인터페이스를 제공하여 장면에 prim을 생성할 수 있다. 이는 sim.spawners 모듈에 포함되어 있다.

• Isaac Lab API Reference: isaaclab.sim.spawners

장면에 prim을 생성할 때 각 prim에는 속성과 관계를 정의하는 구성 클래스 인스턴스가 필요하다. 이 구성 클래스가 해당 함수에 전달되어 prim 이름과 변환이 지정된다. 그런 다음 함수가 장면에 prim을 생성한다.

⚠️ [Attention]
모든 장면 구성은 시뮬레이션이 시작되기 전에 이루어져야 한다. 시뮬레이션이 시작되면 장면을 고정하고 prim의 속성만 변경하는 것이 좋다. 시뮬레이션 중 새로운 prim을 추가하면 GPU 물리 시뮬레이션 버퍼가 변경되어 예상치 못한 동작이 발생할 수 있기 때문이다.

2.2. Reference Script Guide

이 튜토리얼과 관련된 더 자세한 내용은 아래 링크를 통해 확인할 수 있다.

• Isaac Lab Documentation: Spawning prims into the scene