OpenAI開源機(jī)器人模擬Python庫的新功能及性能

　　在過去一年的研究中，OpenAI團(tuán)隊(duì)開源一個(gè)使用 MuJoCoengine開發(fā)的用于機(jī)器人模擬的高性能Python庫。雷鋒網(wǎng)了解到， 該P(yáng)ython庫是OpenAI團(tuán)隊(duì)深入學(xué)習(xí)機(jī)器人研究的核心工具之一，現(xiàn)在該團(tuán)隊(duì)發(fā)布的是作為MuJoCo的主要版本的mujoco-py（Python 3 的 MuJoCo 綁定）。 Mujoco-py 1.50.1.0帶來了許多新的功能和顯著的性能提升。雷鋒網(wǎng)獲悉，新功能包括以下幾點(diǎn)：

　　高效處理并行模擬

　　GPU加速的自動(dòng)3D渲染

　　直接訪問MuJoCo函數(shù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

　　支持所有的MuJoCo 1.50功能，比如改進(jìn)的接觸求解器

　　批量模擬

　　軌跡（trajectory）優(yōu)化和強(qiáng)化學(xué)習(xí)中的許多方法（如LQR，PI2和TRPO）可以從并行運(yùn)行多個(gè)模擬中受益。 mujoco-py通過OpenMP使用數(shù)據(jù)并行，并通過Cython和NumPy直接訪問內(nèi)存管理，從而使批量模擬更有效率。

　　新版本的MjSimPool接口的初步使用顯示，速度超過舊版本的 400％，并且在一個(gè)已優(yōu)化和受限的使用模式中（通過 Python 的多處理工具包獲取相同水平的并行計(jì)算）仍然大約為舊版本的180%。提速的大部分原因在于MuJoCo各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的訪問時(shí)間縮短。

　　可以以這個(gè)案例了解MjSimPool：github.com/openai/mujoco-py/blob/master/examples/simpool.py

　　高性能紋理隨機(jī)化

　　在OpenAI的許多項(xiàng)目中都使用域隨機(jī)化技術(shù)。 最新版本的mujoco-py支持支持自動(dòng)的（headless）GPU 渲染，與基于CPU的渲染相比，它的速度有40倍的提升，可以每秒產(chǎn)生數(shù)百幀的合成圖像數(shù)據(jù)。 在上述（減速）動(dòng)畫中，OpenAI使用理隨機(jī)化技術(shù)來改變一個(gè)機(jī)器人的紋理，幫助這個(gè)機(jī)器人辨識(shí)其身體（在將其從模擬器轉(zhuǎn)移至現(xiàn)實(shí)時(shí)）。 請查看examples / disco_fetch.py以獲取隨機(jī)紋理生成的示例。

　　采用mujoco-py實(shí)現(xiàn)VR

　　由mujoco-py公開的API足以使虛擬現(xiàn)實(shí)交互而無需任何額外的C ++代碼。 OpenAI使用mujoco-py將MuJoCo的C ++ VR示例移植到Python。 如果您有HTC Vive VR設(shè)置，您可以嘗試使用這一示例（此支持被認(rèn)為是實(shí)驗(yàn)性的，但是OpenAI已經(jīng)在內(nèi)部使用它了）。

　　API和用法

　　開始使用mujoco-py的最簡單的方式是使用MjSim class。 它是圍繞模擬模型和數(shù)據(jù)的包裝（wrapper），可讓您輕松地進(jìn)行模擬并從相機(jī)傳感器中渲染圖像。 下面是一個(gè)簡單的例子：

　　from mujoco_py import load_model_from_path， MjSim

　　model = load_model_from_path（“xmls/tosser.xml”）

　　sim = MjSim（model）

　　sim.step（）

　　print（sim.data.qpos）

　　# =》 ［ -1.074e-05 1.043e-04 -3.923e-05 0.000e+00 0.000e+00］

　　對于高階用戶，OpenAI提供了大量的低水平接口以直接訪問MuJoCo C結(jié)構(gòu)體和內(nèi)部函數(shù)。