Omniverse、Isaac Sim、Isaac Lab入门必会之 Nucleus 部署

新手入门Omniverse、Isaac Sim、Isaac Lab时经常发现，要想跑通例程，总是usd等资源加载不出来，软件傻傻的进程阻塞卡在那里，点两下就崩溃，这对新手来说非常的不友好，这都是由于没有安装 Nucleus 或者 Nucleus 没有配置好造成的。

比如，运行手臂示例：

python source/standalone/demos/arms.py

发现抛出警告，Could not open asset @http://omniverse-content-production.s3-us-west-2.amazonaws.com之类：

Could not open asset @http://omniverse-content-production.s3-us-west-2.amazonaws.com/Assets/Isaac/4.0/Isaac/Props/Mounts/SeattleLabTable/table_instanceable.usd@

等了很久isaac sim也一直卡着

还比如要跑宇树的人形机器人H1，那么就需要H1的USD文件，这个定义在 H1_CFG中

from omni.isaac.lab_assets import H1_CFG  # isort:skip

跳转到 H1_CFG，资源就定义在

usd_path=f"{ISAACLAB_NUCLEUS_DIR}/Robots/Unitree/H1/h1.usd"

"""Configuration for the Unitree H1 Humanoid robot."""
H1_CFG = ArticulationCfg(
    spawn=sim_utils.UsdFileCfg(
        usd_path=f"{ISAACLAB_NUCLEUS_DIR}/Robots/Unitree/H1/h1.usd",
        activate_contact_sensors=True,
        rigid_props=sim_utils.RigidBodyPropertiesCfg(
            disable_gravity=False,
            retain_accelerations=False,
            linear_damping=0.0,
            angular_damping=0.0,
            max_linear_velocity=1000.0,
            max_angular_velocity=1000.0,
            max_depenetration_velocity=1.0,
        ),

我们看到如果 ISAACLAB_NUCLEUS_DIR 配置的不对，那么由于科学上网等原因，资源就获取不到了，简单办法是，资源下载到本地，然后改 ISAACLAB_NUCLEUS_DIR ，如找到H1的目录，然后给这个变量直接赋值，如我的是：

ISAACLAB_NUCLEUS_DIR = "D:/omniverse/Downloads/Assets/Isaac/4.0/Isaac/IsaacLab"

有的资源是用的 ISAAC_NUCLEUS_DIR，同理修改成

ISAAC_NUCLEUS_DIR = "D:/omniverse/Downloads/Assets/Isaac/4.0/Isaac"

无NUCLEUS方法（只针对 ISAAC LAB）

我们可以改Lab 里关于 ISAAC_NUCLEUS_DIR 等配置变量的值，文件在source\extensions\omni.isaac.lab\omni\isaac\lab\utils\assets.py，

可以从类似这里跳转 from omni.isaac.lab.utils.assets import NVIDIA_NUCLEUS_DIR

# 修改下面 配置变量或者环境变量代理 值到本地
NVIDIA_NUCLEUS_DIR = f"{NUCLEUS_ASSET_ROOT_DIR}/NVIDIA"
"""Path to the root directory on the NVIDIA Nucleus Server."""

ISAAC_NUCLEUS_DIR = f"{NUCLEUS_ASSET_ROOT_DIR}/Isaac"
"""Path to the ``Isaac`` directory on the NVIDIA Nucleus Server."""

ISAACLAB_NUCLEUS_DIR = f"{ISAAC_NUCLEUS_DIR}/IsaacLab"
"""Path to the ``Isaac/IsaacLab`` directory on the NVIDIA Nucleus Server."""

这个方法虽然简单，但是要改代码，而且不符合 NUCLEUS 设计理念

Omniverse Isaac Sim使用NVIDIA Omniverse™ Nucleus来访问环境和机器人的USD文件等内容。Omniverse Nucleus服务允许各种客户端应用程序、渲染器和微服务在Omniverse Isaac Sim中共享和修改虚拟世界的表示。

Nvidia Nucleus 概括介绍：

Nvidia Nucleus 是 Nvidia Omniverse 的数据库和协作引擎，它允许多个用户跨多个应用程序实时连接，共享和修改虚拟世界的数据，从而实现高级协作工作流程。Nucleus 提供了一组基本服务，支持不同客户端应用程序、渲染器和微服务之间的实时交互和协作。

设计理念：

实时协作：Nucleus 的核心设计理念是实现实时协作，通过提供跨多个工作站和多个用户的实时连接，让创作者能够无缝地共享和修改项目数据。

高效迭代：支持快速迭代是 Nucleus 的另一重要设计理念。通过检查点功能和版本控制，创作者可以安全地保存变更历史记录，并在多个版本之间迭代，从而提高工作效率。

灵活性和可扩展性：Nucleus 提供了多种安装方式和灵活的许可选项，以满足不同用户和企业的需求。无论是个人用户还是大型企业，都可以根据自己的需求部署 Nucleus。

安全性：安全性是 Nucleus 设计中的重要考虑因素。通过访问控制列表（ACLs）、单点登录（SSO）和安全传输协议（如 SSL/TLS），Nucleus 确保数据在传输和存储过程中的安全性。

集成和兼容性：Nucleus 旨在与各种现有的3D应用程序和工作流集成，通过提供连接器和扩展程序，让创作者能够继续在他们熟悉的工具中工作，同时享受 Omniverse 带来的协作和实时渲染优势。

综上所述，Nvidia Nucleus 通过提供实时协作、高效迭代、灵活性和可扩展性、安全性以及集成和兼容性等设计理念，为3D创作者和开发者打造了一个强大的协作平台。

好了，下面开始正式 Nucleus 部署之旅。

PS：我试图改过isaac sim里 nucleus 配置，以为有可以改这个全局变量的方法，而不用一个个改，我电脑文件位置在 D:\omniverse\pkg\isaac-sim-4.0.0\exts\omni.isaac.nucleus\config\extension.toml中的内容，希望能够把 nucleus 指向本地，发现没有起作用。

[settings]
persistent.isaac.asset_root.default = "omniverse://localhost/NVIDIA/Assets/Isaac/4.0"
persistent.isaac.asset_root.nvidia = "omniverse://localhost/NVIDIA"
persistent.isaac.asset_root.isaac = "omniverse://localhost/NVIDIA/Assets/Isaac/4.0/Isaac"
persistent.isaac.asset_root.cloud = "http://omniverse-content-production.s3-us-west-2.amazonaws.com/Assets/Isaac/4.0"
persistent.isaac.asset_root.timeout = 5.0

一、搜索安装 Nucleus Navigator

安装好后启动

Nucleus Navigator — Omniverse Nucleus 最新文档 --- Nucleus Navigator — Omniverse Nucleus latest documentation (nvidia.com)https://docs.omniverse.nvidia.com/nucleus/latest/config-and-info/navigator_v3.html

二、本地服务器的初始设置

点击Create Local Server，然后NEXT，填入个人信息，完成本地服务器的初始设置

此时，Nucleus服务器已在本地成功部署，Isaac Sim将自动从该服务器中获取资源作为默认操作，实现资产的无缝接入与管理。

三、下载资源包

下载资源包到本地，这里下载 4.0里面的包，文件很大，注意硬盘空间，

后续步骤也可以参考官方教程，只是这个教程再FAQ里：

Setup FAQ — Omniverse IsaacSim latest documentation (nvidia.com)https://docs.omniverse.nvidia.com/isaacsim/latest/installation/install_faq.html#assets-pack

还有一种最全的下载方法是下载这4个Pack，然后合并在一起，我嫌这个麻烦，直接用上面的方法下载的4.0的资源。

注意：资产包对应的版本应当也是Isaac Sim 4.0.0版本。

下载后，将每个包的内容合并到一个根文件夹中。例如，将资源包 2、3 和 4 中的内容合并或复制到资源包 1 文件夹（isaac_sim-assets-1-4.0.0）中。

此根文件夹（Downloadsisaac_sim-assets-1-4.0.0AssetsIsaac4.0）必须同时包含 NVIDIA 和 Isaac 文件夹。

四、创建本地目录

点击LIBRARY，在omniverse://localhost/Library/目录下创建名为NVIDIA的文件夹（也可以按照自己喜好创建文件夹名）

为了说明是Asserts以及Isaac的资源，又接着往下创建了两级目录，如图

五、将下载资源包拖入到localhost对应目录里

然后右下角开始出现上传进度（这里是拷贝，会占用硬盘资源）：

PS: 其实不用拷贝过来也行，设置default为本地文件夹，如：

.\isaac-sim.bat --/persistent/isaac/asset_root/default="C:\Users\<username>\Downloads\isaac_sim-assets-1-4.0.0\Assets\Isaac\4.0"

我没有试过，官方教程里的方法，应该可行。

六、Isaac Sim指定默认的资产根路径

在windows下：

.\isaac-sim.bat --/persistent/isaac/asset_root/default="omniverse://localhost/Library/NVIDIA/Assets/Isaac/4.0"

上面指令的目的是改掉 user.config.json 这个文件，这个文件所在目录在你的DATA PATH下，

如我的在：

D:\omniverse\data\Kit\Isaac-Sim\4.0\user.config.json

后续再运行 isaac-sim.bat 的时候就不需要加上了，因为配置文件已经改掉了。

七、检查本地资产路径是否已经设置成功

打开isaac-sim，在Isaac Utils里点击Nucleus Check，如果显示是

omniverse://localhost/Library/NVIDIA/Assets/Isaac/4.0/

那就代表成功了

八、关于Isaac Lab配置

本以为一切都好了，这时我们再次运行isaac lab里的demo程序，发现还是不行，又以为改json文件，d:/omniverse/pkg/isaac-lab/isaaclab/_isaac_sim/kit/data/Kit/Isaac-Sim/4.0/user.config.json，修改里面的 default字段为omniverse://localhost/Library/NVIDIA/Assets/Isaac/4.0就可以了，发现还是不行，每次运行还是会被刷写掉