MuJoCo解析之 mjData

在 MuJoCo 中，mjData 用於存放模擬資料，即給定模型後，當前的狀態資料。比如，各個物件的位置、各關節的角度、碰撞資訊等等。下面，詳細解析 mjData 中各個變數的含義。

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1. mjContact

mjContact 是表示碰撞結果的類，其定義如下：

struct mjContact_ {                // result of collision detection functions
  // contact parameters set by near-phase collision function
  mjtNum  dist;                    // distance between nearest points; neg: penetration
  mjtNum  pos[3];                  // position of contact point: midpoint between geoms
  mjtNum  frame[9];                // normal is in [0-2], points from geom[0] to geom[1]

  // contact parameters set by mj_collideGeoms
  mjtNum  includemargin;           // include if dist<includemargin=margin-gap
  mjtNum  friction[5];             // tangent1, 2, spin, roll1, 2
  mjtNum  solref[mjNREF];          // constraint solver reference, normal direction
  mjtNum  solreffriction[mjNREF];  // constraint solver reference, friction directions
  mjtNum  solimp[mjNIMP];          // constraint solver impedance

  // internal storage used by solver
  mjtNum  mu;                      // friction of regularized cone, set by mj_makeConstraint
  mjtNum  H[36];                   // cone Hessian, set by mj_constraintUpdate

  // contact descriptors set by mj_collideXXX
  int     dim;                     // contact space dimensionality: 1, 3, 4 or 6
  int     geom1;                   // id of geom 1; deprecated, use geom[0]
  int     geom2;                   // id of geom 2; deprecated, use geom[1]
  int     geom[2];                 // geom ids; -1 for flex
  int     flex[2];                 // flex ids; -1 for geom
  int     elem[2];                 // element ids; -1 for geom or flex vertex
  int     vert[2];                 // vertex ids;  -1 for geom or flex element

  // flag set by mj_setContact or mj_instantiateContact
  int     exclude;                 // 0: include, 1: in gap, 2: fused, 3: no dofs

  // address computed by mj_instantiateContact
  int     efc_address;             // address in efc; -1: not included
};
typedef struct mjContact_ mjContact;

其中，dist 是碰撞深度/距離，即 A、B 兩物體之間最近的距離；pos[3] 是碰撞點，是 A、B 兩物體相交處的中點；frame[9] 則依次存放了法向量，A 上的碰撞點，B 上的碰撞點。這部分資訊的示意圖如下：
（待補充）

includemargin 是 *** 某邊界資訊 *** ；friction[5] 是摩擦資訊，包括了 tangent，spin，roll，具體入下示意圖：
（待補充）

solref[mjNREF] 是 **** ；solreffriction[mjNREF] 是 **** ；solimp[mjNIMP] 是 *** ；

mu 是 *** ；H[36] 是 **** 。具體理論推導如下：
（待補充）

dim 是碰撞空間維度（1，3， 4，or 6），具體含義是***；

geom1 是物體 A 的編號；geom2 是物體 B 的編號。（注：這兩個變數已 deprecated，推薦使用 geom[2]）。

geom[2] 裡面存放了物體 A 和 B 的編號，如果值是 -1，則意味著該物體時 flex；flex[2] 裡存放了物體 A 和 B 的編號，如果值是 -1，則意味著該物體是 geom；elem[2] 裡存放了單元的編號，如果值是 -1，則意味著是頂點；vert[2] 裡存放了頂點的編號，如果值是 -1，則意味著是單元。舉個例子， ***。

exclude 表示 ***；

efc_address 表示 ***；