💾 检查点 (Checkpoints)

Genesis 提供状态保存/加载功能，用于训练恢复和回合重置。

基本保存/加载

import genesis as gs

scene = gs.Scene()
robot = scene.add_entity(gs.morphs.MJCF(file="franka.xml"))
scene.build()

# 模拟
for _ in range(100):
    scene.step()

# 保存检查点
scene.save_checkpoint("checkpoint.pkl")

# 在新场景中加载
scene2 = gs.Scene()
robot2 = scene2.add_entity(gs.morphs.MJCF(file="franka.xml"))
scene2.build()
scene2.load_checkpoint("checkpoint.pkl")

状态对象

# 获取当前状态（内存中）
state = scene.get_state()

# 重置到初始状态
scene.reset()

# 重置到自定义状态
scene.reset(state=state)

RL 回合重置

scene.build(n_envs=N)

# 快照初始状态
init_state = scene.get_state()

for episode in range(num_episodes):
    scene.reset(state=init_state)

    for step in range(episode_length):
        scene.step()
        obs, reward, done = get_observations()

        # 重置回合结束的环境
        if done.any():
            done_envs = torch.where(done)[0].tolist()
            scene.reset(state=init_state, envs_idx=done_envs)

选择性环境重置

scene.build(n_envs=16)

# 重置所有环境
scene.reset()

# 重置特定环境
scene.reset(envs_idx=[0, 2, 5])

# 为特定环境重置自定义状态
scene.reset(state=init_state, envs_idx=[1, 3, 7])

状态内容

SimState 对象包含：

求解器	状态变量
Rigid	qpos, dofs_vel, links_pos, links_quat
MPM	pos, vel, C, F, Jp, active
SPH	pos, vel, active
PBD	pos, vel, free
FEM	pos, vel, active

检查点文件格式

检查点是 pickled 字典：

{
    "timestamp": time.time(),
    "step_index": scene.t,
    "arrays": {  # 按键为求解器/字段的 Numpy 数组
        "RigidSolver.qpos": np.array(...),
        "MPMSolver.pos": np.array(...),
        ...
    }
}

传输序列化

# 使状态可序列化（从图中分离）
state = scene.get_state()
state_serializable = state.serializable()

# 现在可以安全地 pickle
import pickle
with open("state.pkl", "wb") as f:
    pickle.dump(state_serializable, f)

重要说明

• 检查点需要兼容的场景配置（相同的实体、求解器选项）

• 32 位精度在保存/加载之间可能损失 ~2e-6 的精度

• 使用 envs_idx 参数进行高效的部分重置

• scene.t 存储模拟步数