软体仿真

模拟布、绳、海绵、面团、液体这类会变形物体的物理仿真。

刚体仿真假设物体形状不变，几个数就能描述位姿；软体仿真要处理受力会变形的物体，状态变成成百上千个节点或粒子的位置，计算量和数值难度都高得多。常用方法有：有限元法（FEM，把物体切成四面体网格，按杨氏模量、泊松比等材料参数算形变，适合弹性体）、基于位置的动力学（PBD，快且稳，常用于布和绳）、物质点法（MPM，适合面团、沙子这类大变形材料）。PhysX 的软体用 GPU 上的 FEM；Genesis 集成了 FEM、MPM、PBD/SPH 等求解器。它是叠衣服、揉面等柔性物体操作研究的基础，但和真实材料的差距通常比刚体仿真更大。

例子SoftGym（CoRL 2020）基于粒子仿真器 NVIDIA FleX，提供铺平布料、折布、拉直绳子、倒水等任务，用来测试强化学习算法操作可变形物体的能力。

也叫

可变形体仿真、Soft-Body Simulation、柔性体仿真

相关

有限元法、物质点法、基于位置的动力学、布料仿真、柔性物体操作、SoftGym

来源

NVIDIA PhysX 5 Documentation: Soft Bodies
SoftGym: Benchmarking Deep Reinforcement Learning for Deformable Object Manipulation (arXiv 2011.07215)
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