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added JA README (#311)
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Kashu7100 authored Dec 27, 2024
1 parent ad8317c commit f358466
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# Genesis
## 🔥 News
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![Genesis](imgs/big_text.png)

![Teaser](imgs/teaser.png)

[![PyPI - Version](https://img.shields.io/pypi/v/genesis-world)](https://pypi.org/project/genesis-world/)
[![PyPI - Downloads](https://img.shields.io/pypi/dm/genesis-world)](https://pypi.org/project/genesis-world/)
[![GitHub Issues](https://img.shields.io/github/issues/Genesis-Embodied-AI/Genesis)](https://github.com/Genesis-Embodied-AI/Genesis/issues)
[![GitHub Discussions](https://img.shields.io/github/discussions/Genesis-Embodied-AI/Genesis)](https://github.com/Genesis-Embodied-AI/Genesis/discussions)

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# Genesis
## 🔥 最新情報
- [2024-12-25] [レイトレーシングレンダラー](#docker)をサポートするDockerを追加しました。
- [2024-12-24] [Genesisへの貢献方法](https://github.com/Genesis-Embodied-AI/Genesis/blob/main/CONTRIBUTING.md)に関するガイドラインを追加しました。

## 目次

1. [Genesisとは?](#what-is-genesis)
2. [主な機能](#key-features)
3. [簡単インストール](#quick-installation)
4. [Docker](#docker)
5. [ドキュメント](#documentation)
6. [Genesisへの貢献](#contributing-to-genesis)
7. [サポート](#support)
8. [ライセンスと謝辞](#license-and-acknowledgments)
9. [関連論文](#associated-papers)
10. [引用](#citation)

## Genesisとは?

Genesisは、汎用的な*ロボティクス/身体性を持ったAI*アプリケーション向けに設計された物理シミュレーションプラットフォームです。このプラットフォームは以下のような特徴があります:

1. あらゆる種類の材料や物理現象をシミュレート可能な**汎用物理エンジン**
2. **軽量****超高速****Python的**、そして**ユーザーフレンドリー**なロボティクスシミュレーションプラットフォーム。
3. 高速で強力な**フォトリアリスティックなレンダリングシステム**
4. ユーザーの自然言語による指示をもとに様々なデータモダリティを生成する**生成型データエンジン**

Genesisの目指すところ:

- **物理シミュレーションのハードルを下げ**、ロボティクス研究を誰でもアクセス可能にすること。詳細は[ミッションステートメント](https://genesis-world.readthedocs.io/en/latest/user_guide/overview/mission.html)をご覧ください。
- **多様な物理ソルバーを統合**し、最高の忠実度で物理世界を再現すること。
- **データ生成を自動化**し、人間の労力を削減し、データ生成の効率を最大化すること。

プロジェクトページ: <https://genesis-embodied-ai.github.io/>

## 主な機能

- **速度**: RTX 4090単体でフランカロボットアームを4300万FPS(リアルタイムの43万倍速)でシミュレーション可能。
- **クロスプラットフォーム**: Linux、macOS、Windowsで動作し、CPU、Nvidia/AMD GPU、Apple Metalをサポート。
- **多様な物理ソルバーの統合**: 剛体、MPM、SPH、FEM、PBD、安定流体シミュレーション。
- **幅広い材料モデル**: 剛体、液体、気体、変形体、薄膜オブジェクト、粒状材料などをシミュレーション可能。
- **様々なロボットへの対応**: ロボットアーム、脚付きロボット、ドローン、*ソフトロボット*など。また、`MJCF (.xml)``URDF``.obj``.glb``.ply``.stl`などの形式をサポート。
- **フォトリアルなレンダリング**: レイトレーシングベースのレンダリングをネイティブでサポート。
- **微分可能性**: 完全な微分可能性を備えた設計。現時点では、MPMソルバーとツールソルバーが対応しており、将来的には他のソルバーも対応予定(まず剛体および連結体ソルバーから開始)。
- **物理ベースの触覚シミュレーション**: 微分可能な[触覚センサーシミュレーション](https://github.com/Genesis-Embodied-AI/DiffTactile)が近日公開予定(バージョン0.3.0を予定)。
- **ユーザーフレンドリー**: シンプルで直感的なインストールとAPI設計。

## インストール

GenesisはPyPIで利用可能です:

```bash
pip install genesis-world # Python >=3.9 が必要です;
```

また、**PyTorch**[公式手順](https://pytorch.org/get-started/locally/)に従ってインストールする必要があります。

最新バージョンを利用するには、リポジトリをクローンしてローカルにインストールしてください:

```bash
git clone https://github.com/Genesis-Embodied-AI/Genesis.git
cd Genesis
pip install -e .
```

## Docker

DockerからGenesisを利用する場合は、まずDockerイメージをビルドします:

```bash
docker build -t genesis -f docker/Dockerfile docker
```

その後、Dockerイメージ内で例を実行できます(`/workspace/examples`にマウント):

```bash
xhost +local:root # コンテナがディスプレイにアクセスできるようにする

docker run --gpus all --rm -it \
-e DISPLAY=$DISPLAY \
-v /tmp/.X11-unix/:/tmp/.X11-unix \
-v $PWD:/workspace \
genesis
```

## ドキュメント

包括的なドキュメントは現時点では[英語](https://genesis-world.readthedocs.io/en/latest/user_guide/index.html)および[中国語](https://genesis-world.readthedocs.io/zh-cn/latest/user_guide/index.html)で提供されています。詳細なインストール手順、チュートリアル、APIリファレンスが含まれています。

## Genesisへの貢献

Genesisプロジェクトはオープンで協力的な取り組みです。以下を含む、コミュニティからのあらゆる貢献を歓迎します:

- 新機能やバグ修正のための**プルリクエスト**
- GitHub Issuesを通じた**バグ報告**
- Genesisの使いやすさを向上させるための**提案**

詳細は[貢献ガイド](https://github.com/Genesis-Embodied-AI/Genesis/blob/main/CONTRIBUTING.md)をご参照ください。

## サポート

- バグ報告や機能リクエストはGitHubの[Issues](https://github.com/Genesis-Embodied-AI/Genesis/issues)をご利用ください。
- 議論や質問はGitHubの[Discussions](https://github.com/Genesis-Embodied-AI/Genesis/discussions)で行えます。

## ライセンスと謝辞

GenesisのソースコードはApache 2.0ライセンスで提供されています。

Genesisの開発は以下のオープンソースプロジェクトのおかげで可能になりました:

- [Taichi](https://github.com/taichi-dev/taichi): 高性能でクロスプラットフォーム対応の計算バックエンド。Taichiチームの技術サポートに感謝します!
- [FluidLab](https://github.com/zhouxian/FluidLab): 参照用のMPMソルバー実装。
- [SPH_Taichi](https://github.com/erizmr/SPH_Taichi): 参照用のSPHソルバー実装。
- [Ten Minute Physics](https://matthias-research.github.io/pages/tenMinutePhysics/index.html)[PBF3D](https://github.com/WASD4959/PBF3D): 参照用のPBD(粒子ベースの物理)ソルバー実装。
- [MuJoCo](https://github.com/google-deepmind/mujoco): 剛体ダイナミクスの参照用実装。
- [libccd](https://github.com/danfis/libccd): 衝突検出の参照用実装。
- [PyRender](https://github.com/mmatl/pyrender): ラスタライズベースのレンダラー。
- [LuisaCompute](https://github.com/LuisaGroup/LuisaCompute)[LuisaRender](https://github.com/LuisaGroup/LuisaRender): レイトレーシングDSL。

## 関連論文

Genesisプロジェクトに関与した主要な研究論文の一覧:

- Xian, Zhou, et al. "Fluidlab: A differentiable environment for benchmarking complex fluid manipulation." arXiv preprint arXiv:2303.02346 (2023).
- Xu, Zhenjia, et al. "Roboninja: Learning an adaptive cutting policy for multi-material objects." arXiv preprint arXiv:2302.11553 (2023).
- Wang, Yufei, et al. "Robogen: Towards unleashing infinite data for automated robot learning via generative simulation." arXiv preprint arXiv:2311.01455 (2023).
- Wang, Tsun-Hsuan, et al. "Softzoo: A soft robot co-design benchmark for locomotion in diverse environments." arXiv preprint arXiv:2303.09555 (2023).
- Wang, Tsun-Hsuan Johnson, et al. "Diffusebot: Breeding soft robots with physics-augmented generative diffusion models." Advances in Neural Information Processing Systems 36 (2023): 44398-44423.
- Katara, Pushkal, Zhou Xian, and Katerina Fragkiadaki. "Gen2sim: Scaling up robot learning in simulation with generative models." 2024 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA). IEEE, 2024.
- Si, Zilin, et al. "DiffTactile: A Physics-based Differentiable Tactile Simulator for Contact-rich Robotic Manipulation." arXiv preprint arXiv:2403.08716 (2024).
- Wang, Yian, et al. "Thin-Shell Object Manipulations With Differentiable Physics Simulations." arXiv preprint arXiv:2404.00451 (2024).
- Lin, Chunru, et al. "UBSoft: A Simulation Platform for Robotic Skill Learning in Unbounded Soft Environments." arXiv preprint arXiv:2411.12711 (2024).
- Zhou, Wenyang, et al. "EMDM: Efficient motion diffusion model for fast and high-quality motion generation." European Conference on Computer Vision. Springer, Cham, 2025.
- Qiao, Yi-Ling, Junbang Liang, Vladlen Koltun, and Ming C. Lin. "Scalable differentiable physics for learning and control." International Conference on Machine Learning. PMLR, 2020.
- Qiao, Yi-Ling, Junbang Liang, Vladlen Koltun, and Ming C. Lin. "Efficient differentiable simulation of articulated bodies." In International Conference on Machine Learning, PMLR, 2021.
- Qiao, Yi-Ling, Junbang Liang, Vladlen Koltun, and Ming Lin. "Differentiable simulation of soft multi-body systems." Advances in Neural Information Processing Systems 34 (2021).
- Wan, Weilin, et al. "Tlcontrol: Trajectory and language control for human motion synthesis." arXiv preprint arXiv:2311.17135 (2023).
- Wang, Yian, et al. "Architect: Generating Vivid and Interactive 3D Scenes with Hierarchical 2D Inpainting." arXiv preprint arXiv:2411.09823 (2024).
- Zheng, Shaokun, et al. "LuisaRender: A high-performance rendering framework with layered and unified interfaces on stream architectures." ACM Transactions on Graphics (TOG) 41.6 (2022): 1-19.
- Fan, Yingruo, et al. "Faceformer: Speech-driven 3d facial animation with transformers." Proceedings of the IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition. 2022.
- Wu, Sichun, Kazi Injamamul Haque, and Zerrin Yumak. "ProbTalk3D: Non-Deterministic Emotion Controllable Speech-Driven 3D Facial Animation Synthesis Using VQ-VAE." Proceedings of the 17th ACM SIGGRAPH Conference on Motion, Interaction, and Games. 2024.
- Dou, Zhiyang, et al. "C· ase: Learning conditional adversarial skill embeddings for physics-based characters." SIGGRAPH Asia 2023 Conference Papers. 2023.

さらに多数の現在進行形のプロジェクトがあります。

## 引用

研究でGenesisを使用する場合、以下を引用してください:

```bibtex
@software{Genesis,
author = {Genesis Authors},
title = {Genesis: A Universal and Generative Physics Engine for Robotics and Beyond},
month = {December},
year = {2024},
url = {https://github.com/Genesis-Embodied-AI/Genesis}
}
```

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