Disney・DeepMind・NVIDIAが共同で立ち上げた、GPU爆速の物理シミュレーションエンジン — newton

アーキテクチャ・仕組み

• 基盤技術: NVIDIA Warp上に構築。Warpの非推奨となったwarp.simモジュールを拡張・汎化したもの
• 主要バックエンド: MuJoCo Warp（Google DeepMindの物理エンジンMuJoCoのGPU版）を統合
• 微分可能シミュレーション: シミュレーションの勾配（微分）を自動計算でき、制御パラメータの最適化や強化学習に活用可能
• OpenUSD対応: Pixar発のユニバーサルシーン記述フォーマットOpenUSDをサポートし、シミュレーション結果の入出力が可能

対応環境・プラットフォーム

主要な機能一覧（サンプルカテゴリから把握）

• 剛体シミュレーション: 振り子、ジョイント、コンベア、形状、地形（heightfield）
• ロボットシミュレーション: Cartpole、Unitree G1/H1、ANYmal C/D、UR10、Franka Panda、Allegro Hand、ロボットポリシー実行
• ケーブルシミュレーション: ねじり、Y分岐、ケーブル束のヒステリシス、ケーブルの山
• 布シミュレーション: 曲げ、吊り下げ、ねじり、ローラー、ポーカーカード、ロボットとの連携
• 逆運動学（IK）: Franka、H1、カスタム、キューブスタッキング
• MPM（物質点法）: 粒状体、粘性流体、雪玉、複合素材、双方向カップリング
• 柔軟体（ソフトボディ）: 吊り下げ、ロボットとの連携、布との連携
• 接触シミュレーション: ナットボルト（Hydro/SDF）、レンガ積み、ピラミッド、RJ45プラグ
• センサー: 接触センサー、タイルドカメラ、IMU（慣性計測装置）
• 選択・フィルタリング: 関節、素材、複数選択によるシミュレーション部分の操作
• 微分可能シミュレーション: ボール、布、ドローン、バネケージ、ソフトボディ、四足歩行

ビューア・出力オプション

ライセンス・商用利用

• コード: Apache-2.0ライセンス（商用利用可能）
• ドキュメント: CC-BY-4.0ライセンス
• サードパーティライセンスはnewton/licensesディレクトリに格納

プロジェクト体制

• Linux Foundation管轄のコミュニティ主導プロジェクト
• 発起組織: Disney Research、Google DeepMind、NVIDIA
• ガバナンスはnewton-governanceリポジトリで管理
• Linux FoundationのCode of Conductに準拠

制約・注意点

• macOSではCPUのみの動作でGPUアクセラレーションは利用不可
• NVIDIA GPU必須（Maxwell世代以降）、AMD GPUは非対応
• ローカルCUDAツールキットは不要だが、ドライバ545以上が必要

# Newtonとサンプルをインストール
pip install "newton[examples]"

# 振り子のサンプルを実行して動作確認
python -m newton.examples basic_pendulum

# 利用可能なサンプル一覧を表示
python -m newton.examples

# USD形式でファイル出力する場合
python -m newton.examples basic_viewer --viewer usd --output-path my_output.usd

# 特定のGPUデバイスを指定して実行
python -m newton.examples basic_urdf --device cuda:0

ソースからインストールする場合はuvを使い、詳細は公式インストールガイドを参照してください。