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title: 從頭開始學 Isaac Sim 01 -- Create a Cube
tags: [Isaac-Sim]

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從頭開始學 Isaac Sim 01 -- Create a Cube
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文章中皆是透過[NVIDIA Deep Learning Institute](https://www.nvidia.com/en-us/training/)中的「Getting Started: Simulating Your First Robot in Isaac Sim」進行學習。
另外，此官方教程是使用 Isaac Sim 4.2.0/4.5.0 ，我則是使用更新版本的 5.0.0。

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### 1 Create a Cube

第一步驟就是建立一個立方方體，選取 Create > Mesh > Cube 就能在現有座標系下直接建立，或你可以選擇在畫面中點選右鍵，通過同樣的步驟建立方體。

<div style="display:flex; align-items:center; justify-content:center; gap:20px;">
  <img src="https://hackmd.io/_uploads/r16BKzhYgg.png" width="27%">
  <img src="https://hackmd.io/_uploads/SyZlczhYge.png" width="70%">
</div>

目前這個立方體是沒有被定義的物理對象，在 Sim 中物件除了本身的材質屬性外，需要擁有物理特性才有模擬的意義。

如果在這時候按下左方的 Play ，你會發現什麼都沒有發生。因為它還不是物理對象，並且沒有添加 colliders（碰撞器）。

colliders，並不是「能看到的外觀模型」，而是一個用來檢測無間是否發生碰撞的隱形邊界。在模擬裡，物體需要質量(mass) + 碰撞體 (collider)才有辦法跟其他物件互動，也就是說沒有 collider 的話，兩個物件就會「彼此穿透」不會發生碰撞，因為系統不會知道它們在哪裡相交。

> 可以把「Mesh（外觀）」想像成雕像的外表；
> 而「Collider」就是這個雕像的隱形防護罩，告訴物理引擎「這裡是實體，不能穿過去」。

### 2 Enabling Physics in the Scene

建立物理場景則是 Create > Physics > Physics Scene。
你會在右側面板中看見一個 Physics Scene 並且可以得知它預設使用地球重力（Earth Gravity）。

<div style="display:flex;justify-content:center; justify-content:center;">
  <img src="https://hackmd.io/_uploads/HJTxWXnFel.png" width="35%">
</div>

如果你再次按下 Play 它同樣不會理你，這是因為雖然有場景物理，但立方體仍然不是物理物件。

要解決也很簡單，在右側的「Stage」視窗中右鍵按一下立方體 ，然後選取 Add > Physics > Rigid Body with Colliders Preset。

然後要記得開啟 Colliders 的顯示，點擊上方工具列中的眼睛 icon 然後依序點擊 Show by Type > Physics > Colliders > Selected。

把碰撞網格打開，可以讓我們直接看到物件真正參與物理計算的邊界，不會只憑外觀去猜。因為碰撞網格常常跟外觀不一樣，如果不顯示，就很難理解為什麼物件會提早碰到或互相作用。

開啟顯示後，我們就能更直觀地檢查、調整，確保模擬出來的效果跟想的一樣。

### 3 Simulating Physics with a Ground Plane

這時候點擊 Play ，立方體會開始自由落體，這是由於並沒有地板來接住它。為了防止它無限墜落，就要建立一個地平面來阻止所有物理物件調到下面去。

透過 Create > Physics > Ground plane 建立一個無限延伸的平面。

這實再度按下 Play 就可以得到一個符合目前設定物理現象的模擬，在這邊可以觀察立方體在撞擊地面時是如何停止下落。這是我們在物理模擬中期望有的交互做用。


<div style="display:flex; align-items:center; justify-content:center; gap:20px;">
  <img src="https://hackmd.io/_uploads/SktpvmhYgg.png" width="40%">
  <img src="https://hackmd.io/_uploads/rkcRw7nYxg.png" width="40%">
</div>

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