创建自己的 Omnigraph （python篇）

Omnigraph 是 Nvidia Omniverse 中一个强大的视觉化脚本工具，它让开发者能够以直观和灵活的方式创建复杂的行为和交互性。通过结合 Action Graphs 和 Push Graphs，以及利用丰富的节点库，用户可以在 Omniverse 平台上构建出令人惊叹的虚拟世界。

omnigraph介绍https://docs.omniverse.nvidia.com/extensions/latest/ext_omnigraph.html

在 Omnigraph 中，用户可以创建两种主要类型的图表：

Action Graphs（动作图表）：这类图表允许用户定义事件驱动的行为。这意味着你可以设置一系列的动作，这些动作会在满足特定条件或事件发生时被触发。这对于创建响应式场景、游戏逻辑或交互式模拟非常有用。

Push Graphs（推送图表）：与 Action Graphs 不同，Push Graphs 会持续评估其节点。这意味着图表中的每个节点都会不断地更新其状态，并根据输入数据进行计算。这种图表类型非常适合于需要实时数据处理和反馈的场景，如物理模拟、粒子效果或动态系统。

虽然Omniverse和isaac sim中已有了大量的 Omnigraph ，但是很多时候这些或这些的组合在实际开发中是不够的，那就需要自己去实现一些 Omnigraph ，本文将探讨如何使用python实现自定义的 Omnigraph 。

现有的Omnigraph 定义和描述https://docs.omniverse.nvidia.com/extensions/latest/ext_omnigraph/node-library/node-library.html

打开 USD Composer 软件，（新版的Isaac sim里没有带 Node Description Editor）

点击：Window > Visual Scripting > Node Description Editor

这里演示做一个最简单的ros2 消息发布

一、创建一个OmniGraph模板和插件

property属性等介绍这里就不讲了，见 OmniGraph Developer 文档：

Attribute Type Definition — kit-omnigraph 1.26.2 documentation (nvidia.com)

填好内容后，依次点击：

Populate Extension -> Save Node -> Generate Blank Implementation -> Edit Node

保存创建的Node

单击“Edit Node” 后，会在vscode里打开 python 文件，这是您的节点的模板，编辑该模版，就可以实施您的节点逻辑。

生成的python模板

二、实施自己的python节点逻辑

我们需要1hz频率不断发布一个ros2 string消息，并且将消息的索引打印出来，输出给前端显示。下面是对模板代码的更改，完成该需求：

"""
This is the implementation of the OGN node defined in ros2_easy_pub.ogn
"""# Array or tuple values are accessed as numpy arrays so you probably need this import
import numpy
import omni
import carb# OgnROS2CustomPythonNodeDatabase module is an autogenerated python module located in the extension and is used later on.
import rclpy
from std_msgs.msg import String# BaseResetNode class is used for resetting the node when stopping and playing
from omni.isaac.core_nodes import BaseResetNodeclass ros2_easy_pub:"""publish_ros2_msg"""@staticmethoddef internal_state():return OgnROS2CustomPythonPubInternalState()@staticmethoddef compute(db) -> bool:"""Compute the outputs from the current input"""state = db.per_instance_statetry:if not state.initialized:state.initialize_ros2_node('easy_ros2_pub')rclpy.spin_once(state.node, timeout_sec=0.01)db.outputs.index = state.indexexcept Exception as error:# If anything causes your compute to fail report the error and return Falsedb.log_error(str(error))return False# Even if inputs were edge cases like empty arrays, correct outputs mean successreturn True@staticmethoddef release(node):try:state = OgnROS2CustomPythonPubInternalState.per_instance_internal_state(node)except Exception:state = Noneif state is not None:state.custom_reset()class OgnROS2CustomPythonPubInternalState(BaseResetNode):def __init__(self):self.node = Noneself.index = 0super().__init__(initialize=False)def initialize_ros2_node(self, node_name):try:rclpy.init()except:carb.log_error("init ros2 node failed!")self.node = rclpy.create_node(node_name)self.pub = self.node.create_publisher(String, 'chatter', 10)timer_period = 1.0self.tmr = self.node.create_timer(timer_period, self.timer_callback)self.initialized = Truedef timer_callback(self):msg = String()msg.data = 'Hello World: {0}'.format(self.index)self.index += 1# self.get_logger().info('Publishing: "{0}"'.format(msg.data))self.pub.publish(msg)carb.log_info(f"msg: {msg.data}")# Overriding a function from BaseResetNode.# This is automatically called when simulation is stopped.# This is will also be called when the OmniGraph node is released.def custom_reset(self):if self.node:self.node.destroy_node()self.node = Noneself.initialized = Falserclpy.try_shutdown()

这里程序是ros2消息发布，依赖ros2_bridge插件，所以需要在插件配置文件里，添加该插件。打开创建的扩展文件夹根目录，然后打开config/extension.toml文件。查找[dependencies]部分并在其下添加以下行。保存并关闭。

"omni.isaac.ros2_bridge" = {}

三、启用插件和验证开发的OmniGraph

在扩展管理器中，查找创建好的新扩展，这次创建的扩展名字叫 omni.new.extension ，我们直接搜索，在第三方插件那里即可显示出来。

由于需要ros2_bridge插件依赖，我们打开isaac sim，在里启动这个新建好的插件。可以看到自己创建的插件都在User目录下。

然后打开 Action graph , 搜索自己定义的graph关键词就能看到创建的graph了

下面创建一个具体的Action Graph来测试：

ros消息可以顺利发布出来了，并且索引值也正常打印和输出传给前端界面

四、其它一些python ros2 OmniGraph的例子

官方为了我们更好理解摄像头和雷达的OmniGraph，开源了几个例子，在 isaac_sim 目录 exts\omni.isaac.ros2_bridge 里面以及 exts\omni.isaac.sensor 里面有激光等传感器，如 OgnIsaacPrintRTXLidarInfo 可以处理并打印原始RTX激光雷达数据，OgnROS2RtxLidarHelper 可以看到如何使用 replicator 发布激光点云数据，如果不会创建 OmniGraph，也可以直接在这些例程上修改。