NVIDIA Isaac Sim

NVIDIA Isaac Sim は、Omniverse を基盤とするスケーラブルなロボティクス シミュレーション アプリケーション、および合成データ生成ツールです。現場を忠実に再現したフォトリアリスティックな仮想環境は、AI ベースのロボットの開発、テスト、管理に最適です。





リアルなシミュレーション

Omniverse プラットフォームの優れたシミュレーション テクノロジを活用する Isaac Sim は、Phys X 5 による GPU の高度な物理シミュレーション、リアルタイムのレイ トレーシングとパス トレーシングによるフォトリアリスティックな映像、MDL マテリアル定義による実物ベースのレンダリングなどを実現します。

幅広い用途に対応するモジュラー型アーキテクチャ

単体のシミュレーターでは、すべてのロボティクス シミュレーションの課題に対処するのは困難です。しかし、Isaac Sim は、操作、ナビゲーション、トレーニング データの合成データ生成など、ほとんどの一般的なロボティクス ユース ケースに対応できるよう構築されています。また、モジュラー型のため、ツールをカスタマイズしてさまざまな新しいユース ケースに拡張できます。

シームレスな接続性と相互運用性

Omniverse を基盤とする Isaac Sim は、Omniverse Nucleus と Omniverse Connectors を利用できるため、Pixar USD での環境およびロボット モデルの共同構築、共有、インポートが可能です。

Isaac SDK と ROS/ROS2 インターフェイス、フル機能の Python スクリプト、ロボットおよび環境モデルのインポート用プラグインを利用すれば、ロボットの頭脳を仮想世界に簡単に接続できます。



注目の機能: ROS のマルチカメラ サポート




注目の機能: ROS のマルチカメラ サポート


認識モデルのトレーニングには、膨大な量と種類のデータセットが必要になります。十分なデータセットを収集するには、コストと時間がかかるうえ、ときに危険を伴い、不可能な場合もあります。Isaac Sim の合成データ生成機能を利用すれば、開発者はトレーニング タスクを自前で行えるようになります。プロジェクトの初期段階で、概念実証を加速したり、ML ワークフローを検証したりする際に合成データを利用できます。開発サイクルの後期には、実際のデータを補強するために合成データを使うことで、運用モデルのトレーニング時間を短縮できます。Isaac Sim にはドメイン ランダマジェーションが組み込まれているため、テクスチャ、色、照明、配置を変更することができます。また、バウンディング ボックス、深度、セグメンテーションなど、さまざまな種類のデータをサポートしています。データセットは KITTI 形式で出力できるため、NVIDIA の Transfer Learning Toolkit (TLT) も簡単に活用できます。

Isaac Sim の合成データ サンプルを確認する ›

認識トレーニング用のシミュレーション調整に関する GTC トークを視聴する ›




操作シミュレーション


ロボットの主要な応用分野の 1 つに、物体を識別し、持ち上げて動かすマニピュレーターがあります。最新の工場や倉庫環境では、資材の運搬や選別にマニピュレーターを利用することで、作業効率とスループットを大幅に向上できます。Isaac Sim には、容器の充填や段積みといった一般的なタスクのサンプルが組み込まれています。Python ベースのこれらのサンプルは、変更してカスタム タスクにも利用できます。UR10、Frank Emika Panda (Leonardo)、低コストの DofBot といったマニピュレーター ロボットをサポートしており、プロジェクトをすばやく開始できます。

Isaac のマニピュレーター サポートの詳細を見る ›




ナビゲーション シミュレーション


自律移動ロボットは、環境内の A 地点から B 地点に移動できる必要があります。これを可能にしているのが Navigation Stack です。Isaac Sim はロボットのナビゲーション機能の開発とテストをサポートします。ROS Navigation Stack の使用方法の包括的なサンプルを搭載しており、NVIDIA Carter ロボットが倉庫内を自律移動できるようになっています。同様に、Carter で実行される Isaac SDK Navigation Stack も、サンプルの 1 つを利用して簡単に実行できます。

Carter の ROS Navigation Stack の詳細を見る ›

Carter の Isaac SDK Navigation Stack の詳細を見る ›




Isaac Sim へのロボットまたはアセットのインポート


ロボット モデルなどのアセットをロボティクス シミュレーターにインポートすることは、重要な作業であると同時に、トレーニングやテスト シナリオの準備における大きな課題でもあります。Omniverse の強力なコネクタ機能を活用する Isaac Sim は、主要な製品設計フォーマットをサポートしています。高度な URDF インポート ツールは、複数のロボット モデルでテスト済みです。また CAD ファイルは、Onshape からの直接インポートのほか、STEP ファイルからも最小限の後処理だけでインポート可能です。

ShapeNet をサポートしている Isaac Sim は、さまざまな環境に簡単にアセットを追加できます。ShapeNet インポート ツールを使うと、膨大な量の 3D アセットにアクセスできます。

Onshape インポート ツールの使用に関する詳細情報を見る ›

STEP インポート ツールの使用に関する詳細情報を見る ›




Isaac Sim の活用例


Isaac Sim の概要 (GTC Fall 2020)
未来の工場のデモ



リソース





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