第六章、Isaacsim中的资产：usda文件详解（1）

第六章、Isaacsim中的资产：usda文件详解（1）

0 前言

官方网站：https://docs.isaacsim.omniverse.nvidia.com/latest/omniverse_usd/intro_to_usd.html

1 将isaac sim 中的机械狗a1保存为usda

打开Isaac sim，点击下方资产Isaac Sim Assests[Beta]->ROBOTS->UNITREE->a1，随后点击Open File在stage中打开资产。
点击File->Save As输入文件名（File name）并将usd换成usda点击save保存。
在保存好的文件夹下可以发现有一个usda文件。

1 机械狗a1的usda解析：头部说明

#usda 1.0
(
    customLayerData = {
        dictionary audioSettings = {
            double dopplerLimit = 2
            double dopplerScale = 1
            string enableDistanceDelay = "off"
            string enableDoppler = "off"
            string enableInterauralDelay = "off"
            double nonSpatialTimeScale = 1
            double spatialTimeScale = 1
            double speedOfSound = 340
        }
        dictionary cameraSettings = {
            dictionary Front = {
                double3 position = (50000.000000000015, -1.1102230246251565e-11, 0)
                double radius = 500
            }
            dictionary Perspective = {
                double3 position = (-0.002586823802268228, 1.424646790514281, 0.47104273025473203)
                double3 target = (-8.825344033434185e-7, -8.825346318186433e-7, 0.000001765068980363882)
            }
            dictionary Right = {
                double3 position = (0, -50000, -1.1102230246251565e-11)
                double radius = 500
            }
            dictionary Top = {
                double3 position = (0, 0, 50000)
                double radius = 500
            }
            string boundCamera = "/OmniverseKit_Persp"
        }
        dictionary omni_layer = {
            string authoring_layer = "./a1.usd"
            dictionary locked = {
            }
            dictionary muteness = {
            }
        }
        dictionary renderSettings = {
        }
    }
    defaultPrim = "a1_description"
    doc = """Generated from Composed Stage of root layer 
"""
    metersPerUnit = 1
    timeCodesPerSecond = 60
    upAxis = "Z"
)

1 文件基础说明

#usda 1.0

声明此文件遵循 USD 格式的 1.0 版本规范

2 全局元数据块

(
    customLayerData = { ... }
    defaultPrim = "a1_description" # 当该 USD 文件被其他场景引用时，如果没有指定具体 Prim 路径，将自动指向此 Prim
    doc = """Generated from Composed Stage of root layer """ # 记录该 USD 文件的生成方式（此处指明由根层组合生成）
    metersPerUnit = 1 # 1 USD 单位 = 1 米；指定单位
    timeCodesPerSecond = 60 # 时间系统配置：关键帧间隔1/60秒
    upAxis = "Z" # 默认z轴朝上
)

关键参数详解：

customLayerData:存储应用专属元数据（非 USD 标准部分）

• audioSettings:3D 空间音频参数

dictionary audioSettings = {
            double dopplerLimit = 2 # 多普勒效应最大频率偏移倍数
            double dopplerScale = 1 # 多普勒强度缩放因子
            string enableDistanceDelay = "off" # 是否启用基于距离的音频延迟
            string enableDoppler = "off" # 是否启用多普勒效应
            string enableInterauralDelay = "off" # 禁用双耳时间差效果
            double nonSpatialTimeScale = 1 # 非空间化音频播放速率
            double spatialTimeScale = 1 # 空间化音频播放速率
            double speedOfSound = 340 # 声速（米/秒，真实世界值）
        }

• cameraSettings：预设摄像机配置

dictionary cameraSettings = {
            dictionary Front = {
            #  Front 正交视图摄像机，Y轴向前，Z轴向上，X轴向右的右手坐标系
                double3 position = (50000.000000000015, -1.1102230246251565e-11, 0) 
                # 摄像机空间位置（大致上是从x轴的正方向看）
                # X = ~50,000 单位（因 metersPerUnit=1，即 50公里）
                # Y ≈ -1.11e-11（接近0，可视为浮点数精度误差）
                # Z = 0（与场景平面对齐）
                double radius = 500 # 摄像机观察半径（单位：米），控制视图剪裁平面范围，500米外的物体不可见
            }
            dictionary Perspective = {
            # 透视摄像机，构成一个从斜上方看向原点的视角。
                double3 position = (-0.002586823802268228, 1.424646790514281, 0.47104273025473203) # 摄像机三维坐标
                double3 target = (-8.825344033434185e-7, -8.825346318186433e-7, 0.000001765068980363882) #焦点坐标
            }
            dictionary Right = {
            # Right 正交视图摄像机
                double3 position = (0, -50000, -1.1102230246251565e-11)
                # X = 0（正右侧视图）
                # Y = -50,000（沿Y轴负方向50公里）
                # Z ≈ 0（水平对齐）
                double radius = 500  # 摄像机观察半径（单位：米），控制视图剪裁平面范围，500米外的物体不可见
            }
            dictionary Top = {
            # Top 正交视图摄像机，正上方
                double3 position = (0, 0, 50000)
                # X = 0
                # Y = 0
                # Z = 50,000（正上方50公里处）
                double radius = 500
            }
            string boundCamera = "/OmniverseKit_Persp" # 绑定摄像机
            # 指定默认激活的摄像机 Prim 路径，控制用户进入场景时的初始视角
        }

• 层级组合关系

dictionary omni_layer = {
            string authoring_layer = "./a1.usd"
            # 定义当前层（layer）的基础创作层路径
            dictionary locked = {
            } # 锁定状态记录，记录被锁定的 Prim 或属性路径，防止意外修改关键内容（如角色骨骼、摄像机路径）。
            dictionary muteness = {
            } # 静音状态记录
        }

• 场景渲染

dictionary renderSettings = {}
# 存储与场景渲染相关的全局配置参数，空字典表示未显式配置渲染设置，使用系统/应用默认值。

剩余的usda部分将在后面几节中进行详解。