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Isaac SimとROSの連携環境構築（OmniverseにIsaac Simをインストールする）

2022/04/02に公開

ROS

Isaac Simとは

ここに書いてあることのまとめです。

"Isaac Sim"とはOmniverse上で動作するロボットシミュレーションツールキットであり、"Isaac SDK"と"ROS/ROS2"を使用したナビゲーション&マニュピレータアプリケーションを提供する。RGB-D、Lidar、IMUなどのセンサやセグメンテーションなどの画像認識機能も含んでいる。

出典：https://docs.omniverse.nvidia.com/app_isaacsim/app_isaacsim/overview.html

Omniverse Kit

要約すると"Isaac Sim"にアクセスするためのインタフェースみたいなものです。C言語やPythonなどでシミュレーション環境に直接干渉できるということらしい（例えば、オブジェクトを自動生成したり移動させたりできる）。

Omniverse Nucleus

Omniverseの核となるデータサーバみたいなもの。ネットワーク上にも置けるのでみんなで共通のデータを参照できるとのこと。

USD

"Isaac Sim"はUSD（Universal Scene Description）ファイルフォーマットを使用します。USDはPixar社によって開発されたフォーマットで3D環境記述が可能なフォーマットとなっています。

必要スペック

"Isaac Sim"の必要スペックは以下の通りです。メモリが32GB以上、Nvidiaのドライババージョンは"470.57.02"以降が必要みたいです。

出典：https://docs.omniverse.nvidia.com/app_isaacsim/app_isaacsim/requirements.html

Nvidia公式Isaac Simインストールガイド

以下の手順を参考に進めていきます。

Isaac Simのインストール

EXCHANGEタブから"Isaac Sim"を選択します。

Isaac Simを選択

INSTALLボタンを押すとダウンロード&インストールが開始されます。

INSTALLボタンを押す

3.7GBダウンロード中

チュートリアルによると"Isaac Sim"起動後に"Isaac Sim Assets"（サンプルデータなど）をダウンロードするボタンが出るはずなんですが、変なWarningが出てダウンロードできませんでした。調べてみるとこれはバグらしく、このアセットは手動で導入します。

本来は中央のウィンドウの下部にDownloadボタンが表示されるはず…

上記エラーに関して、同様の現象が発生している以下のforumの投稿に解決策が記載されています。

具体的な解決方法はメインウィンドウのNUCLEUSタブからnavigatorの"localhost"で右クリック→"new mount"から以下のパラメータでフォルダを作成します。

項目	内容
Name	Isaac
Type	Amazon S3
Host	d28dzv1nop4bat.cloudfront.net
Service	s3
Redirection	https://d28dzv1nop4bat.cloudfront.net

サーバ上にリンクを貼るイメージ

これで"Submit"するとデータセットが追加されます。Warningが出るウィンドウは起動するたびに出てきますが、無視して構いません。ただ、これはあくまでネットワークのディレクトリにパスを貼っているだけのようで、容量の大きいサンプルのUSDなどを開こうとするとめちゃくちゃ時間がかかります。このような場合は、NUCLEUS上でローカルにコピー（ダウンロード）して開いたほうが良いです。

VSCodeのインストール

"Isaac Sim"で使用するエディタはデフォルトではVSCodeとなっていますので、インストールします。VSCodeは以下のページからdebファイルをダウンロードしてインストールします。

https://code.visualstudio.com/Download

以下のコマンドでインストールします。

$ cd ~/Downloads
$ sudo apt install ./code_1.51.1-1605051630_amd64.deb
$ sudo apt install -y apt-transport-https
$ sudo apt update

なお、"Isaac Sim"からVSCodeを開いた場合の設定ファイル（settings.jsonなど）は"Isaac Sim"のルートディレクトリ（~/.local/share/ov/pkg/isaac_sim-2021.2.1など）にある".vscode"が使用されます。

ROSとROS2のインストール

連携先となるROSやROS2をUbuntuにインストールします。以下の手順を参考に進めていきますが、ROSのインストールガイドに従ってインストールしているだけです。今回の環境ではROSは"noetic"、ROS2は"foxy"となります。

次に"Isaac Sim"側で"ROS Bridge Extension"を有効にします。"Window"メニュー→"Extensions"から"ROS"を検索します。

"Window"→"Extensions"

"ROS BRIDGE"と"ROS UI"を有効化します。

ROSを検索すると、すでに有効になっていた

これで"Isaac Sim"と外部のroscoreの通信が可能となります。ROS2を使用する場合は"ROS BRIDGE"の代わりに"ROS2 BRIDGE"を有効にします。