CH.06 / EMBODIED INTELLIGENCE
MODULE 06 // SCENE BUILDING

把模型积木拼成世界

场景搭建不是把模型摆满画面,而是让布局、碰撞、刚体、光照和层级共同服务一个机器人任务。

WAREHOUSE_SCENE.USD

模型是资产,场景是关系;只有关系正确,机器人任务才有真实意义。

01 // FOUR STEPS

四步,把资产变成场景

1 导入准备模型积木2 布局位置 · 旋转缩放 · 空间3 物理碰撞 · 刚体4 光照检查可见性SAVE USD

先有资产,再定空间关系;物理检查通过后,才进入光照和保存。

02 // ASSET SOURCES

三种来源,同一入口

教学专用资产电塔 · 绝缘子 · 仓储设备官方 / GSO杯子 · 箱子 · 工具 · 家具本地 USD教师或团队自有模型ASSETREFERENCESTAGE统一层级保留来源

资产来源可以不同,但进入 Stage 后都应保持清晰路径和可追踪引用。

03 // TRANSFORM

位置、角度、大小,分开控制

W · TRANSLATE沿 X / Y / Z 改变位置E · ROTATE绕轴改变朝向R · SCALE改变三轴尺寸

平移回答“在哪里”,旋转回答“朝哪里”,缩放回答“有多大”。

04 // LAYOUT RULES

好布局,先留出安全空间

ROBOTCAMERA FOV地面先对齐臂展 × 1.2视野覆盖任务区突出任务物体

布局不是装饰:地面、操作余量、相机视野和任务物体共同定义可执行空间。

05 // COLLISION

看见的形状,不等于碰撞形状

RENDER MESHCOLLISIONTHOUSANDS OF TRIANGLESBOX / CONVEX / SPHERE

碰撞几何要足够贴合,也要足够简单;方块物体优先使用 Box。

06 // RIGID BODY

静态、动态、运动学,别设反

STATIC地面 · 墙壁固定不动DYNAMIC受重力与碰撞箱子 · 杯子KINEMATIC沿预设轨迹运动

地面与墙壁设静态,待操作物体设动态,预设运动对象才使用运动学。

07 // SUBLAYERS

复杂场景,分层管理

warehouse_scene.usdenv_layer地面 · 墙 · 货架STATICrobot_layer机械臂与初始位姿objects_layer箱子 · 托盘lights_layer灯光设置

Sublayer 让环境、机器人、物体与光照独立编辑,再由主场景统一组合。

08 // WAREHOUSE PLAN

分拣场景,先画任务蓝图

ROBOTREACH × 1.2CAMERATARGET

机械臂、箱子、目标区和相机必须围绕同一个分拣任务建立空间关系。

09 // PREVIEW & DEBUG

先跑物理,再保存场景

PLAY物理预览发现问题穿透桌面漂浮 / 倾倒碰撞形状偏差FIX碰撞 / 刚体稳定后 SAVE

物体穿透通常先查碰撞几何和刚体类型,不要用光照或相机参数解释物理错误。

RECAP // CHAPTER 06

场景搭建,是一条验证链

ASSET引用可追踪LAYOUT变换余量视野PHYSICS碰撞 · 刚体LAYER独立编辑组合保存PREVIEW ✓

可用场景必须同时通过资产、布局、物理和分层四项检查。

SOURCE QUIZ // 8 MCQ

单选题 · 8题

第 1 / 8 题原讲义题库
得分 0 / 8
SOURCE PRACTICE 01

实操一 · 仓储分拣

搭建机械臂分拣箱子仓储场景

验收核心地面至少 4m×4m 且静态;机械臂固定;至少 3 个动态箱子和 1 个托盘;碰撞正确;光照均匀;俯视相机覆盖桌面。
提交成果场景 `.usd`;斜上方整体截图;物理预览中物体稳定截图。
讲义评分:场景完整 40%;物理正确 30%;布局合理 20%;截图清晰 10%。讲义未提供固定坐标,按验收条件检查实际场景。
SOURCE PRACTICE 02

实操二 · Sublayer

把场景拆成至少三个子图层

原始任务建立 `env.usd`、`objects.usd`、`lights.usd` 与主场景;组合机器人;切换图层可见性;修改一个箱子颜色并确认主场景自动更新。
提交成果4 个 USD 文件;关闭物体层后的截图;100 字以内说明分层优势。
讲义评分:分层正确 40%;Sublayer 组合成功 30%;可见性控制有效 20%;简述准确 10%。