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材料

genelab.materials 把 Genesis 的材料、表面、纹理构造器封装为声明式的配置 dataclass。材料配置通过 RigidObjectCfg.material 挂到场景物体上；非刚体材料会 把物体变为可形变体或流体，并让 InteractiveScene 启用对应的物理求解器。

设计

每个 *Cfg 与一个 gs.materials / gs.surfaces / gs.textures 构造器逐字段 对应，沿用 Genesis 的参数名（friction、rho、E、nu、sampler …）。所有 字段默认 None，表示"用 Genesis 的默认值"：build(gs) 只转发被显式设置的字段， 因此未改动的配置产生的对象与不带参数调用 Genesis 构造器完全一致。

模块在加载时不 import genesis —— build(gs) 把 gs 模块作为参数接收 —— 所以 import genelab.configs 不会牵入 torch。

材料目录

族 配置类 求解器
Rigid RigidMaterialCfg、KinematicMaterialCfg rigid
Tool ToolMaterialCfg tool
MPM MpmElasticCfg、MpmElastoPlasticCfg、MpmLiquidCfg、MpmSandCfg、MpmSnowCfg、MpmMuscleCfg mpm
FEM FemElasticCfg、FemClothCfg、FemMuscleCfg fem
PBD PbdElasticCfg、PbdClothCfg、PbdLiquidCfg、PbdParticleCfg pbd
SPH SphLiquidCfg sph
SF SfSmokeCfg sf
Composite HybridMaterialCfg 各组成部分的并集

HybridMaterialCfg 把刚性骨架（material_rigid）与柔性外皮（material_soft） 耦合在一起；两者本身也是材料配置，会被递归构建。

挂载材料

from genelab.configs import InteractiveSceneCfg
from genelab.entity import RigidObjectCfg
from genelab.materials import MpmElasticCfg, MetalCfg

scene = InteractiveSceneCfg(
    entities={
        "blob": RigidObjectCfg(
            morph="box",
            size=(0.1, 0.1, 0.1),
            material=MpmElasticCfg(E=3e5, nu=0.3),
            surface=MetalCfg(metal_type="gold"),
        )
    }
)

material 优先于 RigidObjectCfg 上的 friction / density 快捷字段；不设置 material 时这些快捷字段的行为与以前完全一致。surface 与物理正交 —— 它只控制 渲染外观（gs.surfaces.Glass / Metal / Plastic / Emission / BSDF）。

启用求解器

可形变体或流体若未在构造 gs.Scene 时配上对应的求解器选项，就是惰性的。 InteractiveScene 读取每个实体材料的 required_solvers()，仅启用正在使用的 求解器（用 Genesis 默认值），因此纯刚体场景保持不变。

域边界与迭代次数通过 InteractiveSceneCfg.solvers 上的 SolverOptionsCfg 调节：

from genelab.materials import SolverOptionsCfg, MpmOptionsCfg

scene = InteractiveSceneCfg(
    entities={"blob": RigidObjectCfg(morph="box", material=MpmElasticCfg())},
    solvers=SolverOptionsCfg(mpm=MpmOptionsCfg(lower_bound=(-1, -1, 0), upper_bound=(1, 1, 1))),
)

在 solvers 下设置了某个求解器字段时，即使没有材料需要它也会被启用，这对在运行 时添加粒子的 emitter 很有用。

MPM / SPH / PBD 的域是有界的

MPM、SPH、PBD 在一个有限的盒子内仿真。Genesis 的默认域很小（MPM 大致是一个 单位立方体）；离开域的物体会被截断。在对应的 options 配置上设置 lower_bound / upper_bound 以适配场景。

CLI 覆盖

材料与求解器字段都是普通的点路径覆盖项，由 genelab info 展示，并可在 play / train 上设置：

genelab play TASK --env.scene.entities.blob.material.E 500000
genelab play TASK --env.scene.solvers.mpm.lower_bound -1,-1,0

See also