# 主要功能

SimKit 是一个**仿真器无关**的场景工具包，支持**仿真测试**和**数据生成**两大核心应用场景。

## 功能实现状态

### 图例说明

| 标识 | 状态 | 说明 |
|------|------|------|
| [完成] | 已完成 | 功能已开发完成，可以正常使用 |
| [进行中] | 开发中 | 功能正在开发，部分可用但不稳定 |
| [问题] | 有问题 | 功能存在已知问题，需要修复 |
| [计划] | 未开发 | 功能已规划但尚未开始开发 |

**颜色说明**：
- <span style="color:green">[完成]</span> - 功能可用
- <span style="color:orange">[进行中]</span> - 部分可用
- <span style="color:red">[问题]</span> - 需要修复
- <span style="color:blue">[计划]</span> - 未开发

### 功能状态总览

| 功能模块 | 子功能 | 状态 | 备注 |
|---------|--------|------|------|
| **仿真测试** | 机器人控制算法验证 | <span style="color:green">[完成]</span> | 支持 R1/R1 Pro/Panda |
| | 强化学习训练 | <span style="color:green">[完成]</span> | 支持并行环境 |
| | 运动规划测试 | <span style="color:green">[完成]</span> | 碰撞检测已实现 |
| **数据生成** | RGB 图像 | <span style="color:green">[完成]</span> | 多相机支持 |
| | 深度图 | <span style="color:green">[完成]</span> | 高精度输出 |
| | 语义分割 | <span style="color:green">[完成]</span> | 实例掩码 |
| | 3D 边界框 | <span style="color:green">[完成]</span> | 2D/3D 标注 |
| | 点云数据 | <span style="color:orange">[进行中]</span> | 多帧融合开发中 |
| | 批量场景变体 | <span style="color:green">[完成]</span> | 域随机化支持 |
| | HSSD 机器人放置 | <span style="color:green">[完成]</span> | 8 个候选位置 |
| | R1 Pro 相机图像 | <span style="color:green">[完成]</span> | 3 相机视角 |
| | ReplicaCAD 房间测试 | <span style="color:green">[完成]</span> | 房间统计 |
| **场景管理** | 场景定义 (YAML/JSON) | <span style="color:green">[完成]</span> | 标准化格式 |
| | 场景组合 | <span style="color:orange">[进行中]</span> | 程序化生成部分实现 |
| | 场景验证 | <span style="color:red">[问题]</span> | 碰撞检测有问题 |
| **仿真器集成** | ManiSkill | <span style="color:green">[完成]</span> | 完整支持 |
| | SAPIEN | <span style="color:green">[完成]</span> | 渲染和诊断 |
| | MuJoCo | <span style="color:green">[完成]</span> | MJCF 场景组合 |
| | ISAC | <span style="color:blue">[计划]</span> | 计划中 |
| | Isaac Gym | <span style="color:blue">[计划]</span> | 计划中 |
| | PyBullet | <span style="color:blue">[计划]</span> | 计划中 |

### 已知问题

1. **场景验证 - 碰撞检测** <span style="color:red">[问题]</span>
   - 问题：某些复杂场景碰撞检测不准确
   - 影响：可能导致场景验证失败
   - 计划：2026-05-15 前修复

2. **点云数据 - 多帧融合** <span style="color:orange">[进行中]</span>
   - 问题：多帧融合算法性能待优化
   - 当前状态：基础功能可用，性能待提升
   - 计划：2026-05-30 完成优化

3. **场景组合 - 程序化生成** <span style="color:orange">[进行中]</span>
   - 问题：规则引擎不完整
   - 当前状态：支持基础规则，优化算法开发中
   - 计划：2026-06-15 完成

---

## 仿真测试

### 机器人控制算法验证
- 验证抓取、放置、导航等控制算法
- 支持多种机器人平台 (R1, R1 Pro, Panda 等)
- 提供标准化测试环境

![R1 Pro 空场景渲染](_static/features/environment/r1pro_empty_env.png)
*R1 Pro 空场景渲染*

### 强化学习训练
- 并行环境训练
- 支持主流 RL 框架
- 批量场景变体生成

### 运动规划测试
- 碰撞检测验证
- 路径规划算法测试
- 轨迹优化验证

![坐标轴调试](_static/features/analysis/axis_debug_env_render.png)
*坐标轴调试*

## 数据生成

```{include} data-generation.md
:start-after: <!-- content-start -->
:end-before: <!-- content-end -->
```

## 场景管理

### 场景定义 (YAML/JSON)
- 标准化场景描述格式
- 支持物体、位姿、约束定义
- 易于版本控制和分享

### 场景组合
- 程序化场景生成
- 支持规则和优化算法
- 批量场景创建

### 场景验证
- 场景合法性检查
- 碰撞检测
- 可达性分析

## 仿真器集成

### 支持的仿真器列表
- **ManiSkill**: 高保真操作仿真
- **SAPIEN**: 高性能物理渲染
- **MuJoCo**: 高效物理仿真
- **ISAC**: (计划中)
- **Isaac Gym**: (计划中)
- **PyBullet**: (计划中)

### 仿真器切换
- 统一接口接入不同仿真后端
- 无需修改上层应用代码
- 支持运行时切换

### 统一接口
- 标准化场景加载
- 统一的观测/动作接口
- 一致的数据输出格式

## 下一步

- 了解 [架构设计](03-architecture.md)
- 查看 [模块介绍](04-modules.md)
- 参考 [API 手册](appendix-a-api.md)