柔性重建与示例资产报告

1. 物体生成后的展示视频

实际运行初始场景：两块布落在各自支柱上，海绵和橡胶圈落到台面，绳索两端固定并在重力下下垂。视频来自逐帧 RTX 渲染的 Newton 状态。

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2. 五个柔性资产

每个资产包含 geometry.npz、初始参考网格 rest.obj、展示网格 displayed.obj 和 metadata.json。总包保留完整原生场景、材料参数及许可证。

针织布为三角膜。毛巾的原生 slab 模型有上下表皮及体积内芯，不能按单层膜理解。绳索采用 25 个中心线节点对应 24 个胶囊段；表中的 302 顶点 / 600 三角形仅为导出显示管面。所有几何均为米制、Z 向上、世界坐标。

材料与边界条件

• 针织布：上游 SHIRT_JERSEY 预设；毛巾：TERRY_TOWELLING 预设。预设不能替代目标织物测量。
• 海绵：Young 模量 20 kPa、Poisson 比 0.25、密度 60 kg/m³。橡胶圈：80 kPa、0.35、600 kg/m³，属于本次演示假设。
• 绳索：原生胶囊链与 cable joints；两端在世界坐标夹固。布、海绵与橡胶圈不设永久夹固。
• 台面尺寸 1.32 × 0.96 m，台面高度 0.75 m；控制频率 60 Hz，每控制步 24 个物理子步。

3. Real2sim 柔性重建部分整理

组件关系：Real2sim 管理输入、会话、运行与证据；外部编码代理检查参考并编写资产；内部兼容模块 robosimstudio* 负责编译场景、原生交互 UI 和渲染；柔性动力学由 Newton VBD 提供。CLI 的 agent 是 UI 入口，不是自动从任意视频推断几何和接触的内置大模型。

3.1 先选物理表示

3.2 从真实输入到可编辑资产

1. 保存输入。登记照片、视频、扫描或现成几何，保留来源、许可、原始文件与哈希。视频选择接触前、操作中、释放后及最终状态。
2. 确定尺度与静止形状。统一米制和 Z-up，说明参考是卸载形状还是已经下垂的受力形状。后者可能含预应变，不能直接当作无应力参考。
3. 准备模拟拓扑。布料提取三角中面；体积软体提供四面体；绳索提供中心线。闭合扫描表皮不等于布料中面。复杂空腔应提供经检查的体网格。
4. 显式设定力学与接触。记录每个材料参数为 measured / retrieved / assumed / fitted，设置支撑、重力、碰撞半径和已知载荷。操作引导或固定点需要标为作者施加的约束。
5. 创建原生会话。用 session-init 初始化，编辑 scene.py，绑定顶层 scene，将资产依赖放在会话目录。使用原生拖拽和控制面板检查。
6. 运行并保留证据。使用 scene-run 记录轨迹、时间戳、视频与运行报告。仅修改外观时，通过 scene-render 重绘相同轨迹，不必重新执行物理。
7. 按请求验证和交付。分别判断几何、外观、执行、接触和动力学；存在真实测量时再拟合并在独立条件下验证，最终保留可编辑源文件及可移植依赖。

3.3 两条使用路径

原生交互路径：session-init → scene.py → agent / session-serve → session-ctl → scene-run / scene-render。适合资产查看、拖拽、完整场景和展示视频，本次采用这条路径。

独立柔性 bundle：build-deformable → validate-deformable → fit-deformable。直接 Newton 路径支持 triangle cloth 和 tetrahedral soft；绳索仍走原生场景。输出 manifest、geometry.npz、surface.obj 和验证轨迹，准备完成与动力学通过是不同阶段。

{
  "id": "sample_soft", "category": "soft_object",
  "simulator": "newton", "behavior": "deformable",
  "deformable": {
    "kind": "soft", "mesh": "soft_mesh.npz",
    "scale_m_per_unit": 1.0, "scale_source": "assumed",
    "aligned_z_up": true,
    "rest_state": "unloaded_reference", "rest_source": "assumed",
    "material": {
      "young_pa": 20000, "poisson_ratio": 0.25,
      "density_kg_m3": 60, "damping_s": 0.005, "friction": 0.5
    },
    "simulation": {"timestep_s": 0.001, "iterations": 10,
                   "gravity_m_s2": [0, 0, -9.81], "ground_z_m": 0.0}
  }
}

4. 本次运行与证据边界

独立 validate-deformable 可检查真实边应变、固定点漂移、四面体反转、三角形塌陷，以及剔除最佳刚体变换后的非刚性位移。本次原生视频运行记录了有限值检查及实际网格边应变，尚未对接触、四面体反转或真实材料匹配建立通过结论。

若后续提供米制顶点轨迹和已知实验条件，可用 fit-deformable 比较 Young 模量候选，再以独立录制和误差阈值验证；拟合不会自动恢复密度、摩擦、厚度或未知载荷。

运行摘要 JSON · 资产材料与拓扑清单 JSON

5. 其他人能否直接使用这些资产？

可以在兼容环境中直接使用。拿到完整资产包并安装本项目 Real2sim 原生运行时后，可直接加载其中的 native-session/scene.py，重现五个物体的柔性场景。物体数据和橡胶圈网格使用包内相对路径，不依赖本机绝对路径、机器人库或原始扫描文件。

OBJ 可导入支持该格式的三维软件查看几何；完整材料、质量、约束和接触行为保存在原生场景与 metadata 中。在其他物理引擎中使用，需要重新映射这些设置并验证。本报告不提供资产下载入口，资产包单独交付。

资产包结构与复现

real2sim-flexible-assets.zip
├── assets/                    # 五个物体的 NPZ / OBJ / metadata
├── native-session/            # 完整同场景的 scene.py 及相对路径依赖
├── references/                # 柔性重建与会话文档、运行依赖版本
├── licenses/                  # 上游来源、许可证和 NOTICE
├── asset-manifest.json
├── run-summary.json
├── SHA256SUMS.json
└── README.txt

在已经安装本项目 Real2sim 原生运行时的环境中，解压资产包后执行：

real2sim agent --session native-session --device cuda:0 --renderer rtx --panels all --resume

real2sim scene-run --session native-session --device cuda:0 --renderer rtx   --steps 360 --camera overview --capture-every 4 --record --compact

几何导出不自动保留另一模拟器中的等价柔性行为。OBJ 适合几何检查；完整力学与接触使用原生 scene.py。displayed.obj 是已受力的展示形状，不应重新解释为应力自由的静止网格。

单文件 HTML 内嵌视频和总览图，直接打开即可查看；公开页面使用相对路径媒体。资产包单独提供，不随本页面公开下载。

内容依据

• 本地 real2sim-toolkit/skills/real2sim/references/deformable.md、sessions.md、agent.md，副本已随 ZIP 提供。
• 本地原生实现 _domain_packs/cloth.py、soft.py、rod/；导出数值来自实际编译后的模型。
• 橡胶圈生成算法源于 RoboSimStudio 的四面体示例，Apache-2.0；本包另记录尺寸修改与正体积朝向修正。