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安装并使用 Isaac Sim 与 Isaac Lab

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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 --versiongit 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:

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:
    • 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