安装并使用 Isaac Sim 与 Isaac Lab
在 Spark 上从源码构建 Isaac Sim 和 Isaac Lab
目录
概述
基本思路
Isaac Sim 是构建于 NVIDIA Omniverse 之上的机器人仿真平台,可实现对机器人和环境的照片级真实、物理精确仿真。它为机器人开发提供了完整工具集,包括物理仿真、传感器仿真和可视化能力。Isaac Lab 则是构建在 Isaac Sim 之上的强化学习框架,用于训练和部署机器人应用中的 RL 策略。
Isaac Sim 利用 GPU 加速物理仿真,实现快速且逼真的机器人模拟,甚至能够快于实时运行。Isaac Lab 在此基础上进一步提供了预构建的 RL 环境、训练脚本和评估工具,适用于行走、操作、导航等常见机器人任务。二者结合后,可以在真正部署到实体硬件之前,提供一套端到端的解决方案,用于在纯仿真环境中开发、训练和测试机器人应用。
你将完成的内容
你将会在 NVIDIA DGX Spark 设备上从源码构建 Isaac Sim,并搭建 Isaac Lab 以进行强化学习实验。这包括编译 Isaac Sim 引擎、配置开发环境,以及运行一个示例 RL 训练任务来验证安装。
开始前需要了解
- 具备使用 CMake 和构建系统从源码构建软件的经验
- 熟悉 Linux 命令行操作和环境变量
- 理解 Git 版本控制以及用于大文件管理的 Git LFS
- 具备 Python 包管理和虚拟环境的基础知识
- 了解机器人仿真相关概念(有帮助,但不是必须)
前置条件
硬件要求:
- NVIDIA Grace Blackwell GB10 超级芯片系统
- 至少 50GB 可用存储空间,用于 Isaac Sim 构建产物和依赖
软件要求:
- NVIDIA DGX 操作系统
- GCC/G++ 11 编译器:
gcc --version显示 11.x - 已安装 Git 和 Git LFS:
git --version和git lfs version可正常执行 - 可访问网络以从 GitHub 克隆仓库并下载依赖
相关文件
所有必需资源都可在 GitHub 上的 Isaac Sim 和 Isaac Lab 仓库中找到:
- Isaac Sim repository - Isaac Sim 主源码仓库
- Isaac Lab repository - Isaac Lab 强化学习框架
时间与风险
- 预计耗时: 30 分钟(其中构建通常需要 10-15 分钟)
- 风险等级: 中
- 使用 Git LFS 克隆大型仓库可能因网络问题失败
- 构建过程需要较长编译时间,并可能遇到依赖问题
- 构建产物会占用大量磁盘空间
- 回滚: 可删除 Isaac Sim 构建目录以释放空间;如有需要,也可删除 Git 仓库后重新克隆。
- 最后更新: 01/02/2026
- 首次发布
运行 Isaac Sim
第 1 步:安装 gcc-11 和 git-lfs
构建前,请使用以下命令确认正在使用 GCC/G++ 11:
sudo apt update && sudo apt install -y gcc-11 g++-11
sudo update-alternatives --install /usr/bin/gcc gcc /usr/bin/gcc-11 200
sudo update-alternatives --install /usr/bin/g++ g++ /usr/bin/g++-11 200
sudo apt install git-lfs
gcc --version
g++ --version
第 2 步:将 Isaac Sim 仓库克隆到你的工作区
从 NVIDIA GitHub 仓库克隆 Isaac Sim,并配置 Git LFS 以拉取大文件。
Note: 对于 Isaac Sim 6.0.0 Early Developer Release,请使用:
git克隆--深度= 1 --递归--分支=开发https://github.com/isaac-sim/IsaacSim
git clone --depth=1 --recursive https://github.com/isaac-sim/IsaacSim
cd IsaacSim
git lfs install
git lfs pull
第 3 步:构建 Isaac Sim
构建 Isaac Sim,并接受许可协议。
./build.sh
当构建成功时,你会看到如下消息:BUILD (RELEASE) SUCCEEDED (Took 674.39 seconds)
第 4 步:让系统识别 Isaac Sim
运行以下命令前,请确保你当前位于 Isaac Sim 目录中。
export ISAACSIM_PATH="${PWD}/_build/linux-aarch64/release"
export ISAACSIM_PYTHON_EXE="${ISAACSIM_PATH}/python.sh"
第 5 步:运行 Isaac Sim
使用提供的 Python 可执行环境启动 Isaac Sim。
export LD_PRELOAD="$LD_PRELOAD:/lib/aarch64-linux-gnu/libgomp.so.1"
${ISAACSIM_PATH}/isaac-sim.sh
运行 Isaac Lab
第 1 步:安装 Isaac Sim
如果你尚未安装,请先安装 Isaac Sim。
第 2 步:将 Isaac Lab 仓库克隆到你的工作区
从 NVIDIA GitHub 仓库克隆 Isaac Lab。
Note: 对于 Isaac Lab Early Developer Release,请使用:
git 克隆 --recursive --branch=develop https://github.com/isaac-sim/IsaacLab
git clone --recursive https://github.com/isaac-sim/IsaacLab
cd IsaacLab
第 3 步:为 Isaac Sim 安装创建符号链接
运行以下命令前,请确保你已经按照 Isaac Sim 完成安装。
echo "ISAACSIM_PATH=$ISAACSIM_PATH"
为 Isaac Sim 安装目录创建一个符号链接。
ln -sfn "${ISAACSIM_PATH}" "${PWD}/_isaac_sim"
ls -l "${PWD}/_isaac_sim/python.sh"
第 4 步:安装 Isaac Lab
安装 Newton 所需依赖,其中需要 X11 开发库来从源码构建 imgui_bundle。
sudo apt update
sudo apt install -y libx11-dev libxrandr-dev libxinerama-dev libxcursor-dev libxi-dev libgl1-mesa-dev
然后安装 Isaac Lab。
./isaaclab.sh --install
第 5 步:运行 Isaac Lab 并验证类人机器人强化学习训练
使用提供的 Python 可执行环境启动 Isaac Lab。你可以使用以下任一模式运行训练:
选项 1:无界面模式(推荐用于更快训练)
不进行可视化,日志会直接输出到终端。
export LD_PRELOAD="$LD_PRELOAD:/lib/aarch64-linux-gnu/libgomp.so.1"
./isaaclab.sh -p scripts/reinforcement_learning/rsl_rl/train.py --task=Isaac-Velocity-Rough-H1-v0 --headless
选项 2:启用可视化
在 Isaac Sim 中启用实时可视化,以便交互式观察训练过程。
export LD_PRELOAD="$LD_PRELOAD:/lib/aarch64-linux-gnu/libgomp.so.1"
./isaaclab.sh -p scripts/reinforcement_learning/rsl_rl/train.py --task=Isaac-Velocity-Rough-H1-v0
故障排查
Isaac Sim 常见问题
| 现象 | 原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| Isaac Sim 编译报错 | 默认 gcc/g++ 不是 11 | 确保 gcc/g++ 11 被设置为默认版本 |
| Isaac Sim 无法执行 | libgomp.so.1 错误 | 添加 export LD_PRELOAD |
| 构建时报错 | 旧安装残留 | 删除 .cache 文件夹 |
Isaac Lab 常见问题
| 现象 | 原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| Isaac Lab 无法执行 | libgomp.so.1 错误 | 添加 export LD_PRELOAD |