Alien – CUDA-basiertes Simulationsprogramm für künstliches Leben

 (github.com/chrxh)
2 Punkte von GN⁺ 2024-08-19 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen

ALIEN - Erkundung einer Welt des künstlichen Lebens

⚡ Hauptfunktionen

Physik- und Grafik-Engine

  • Simuliert mit Partikeln Weichkörper- und Starrkörperdynamik, Fluide, Wärmeabgabe, Schäden, Haftung und mehr
  • Laufende Simulationen und Benutzerinteraktion in Echtzeit möglich
  • Die Simulation läuft vollständig auf der GPU über CUDA
  • Rendering und Post-Processing über OpenGL unter Verwendung von CUDA-OpenGL-Interoperabilität

Erweiterung der Engine für künstliches Leben

  • Mehrzellige Organismen werden als Partikelnetzwerke simuliert
  • Genetisches System und Zusammensetzung von Nachkommen auf Zellebene
  • Neuronale Netze zur Steuerung erweiterter Funktionen (z. B. Sensoren und Muskeln)
  • Zelltypen können mit verschiedenen Farben angepasst werden
  • Unterstützung für räumlich unterschiedliche Simulationsparameter

Umfangreiche Bearbeitungswerkzeuge

  • Graph-Editor zur Bearbeitung von Partikeln und Verbindungen
  • Freiform- und geometrische Zeichenwerkzeuge
  • Gen-Editor zum Entwerfen benutzerdefinierter Organismen
  • Funktionen für Massenoperationen und Skalierung (Vergrößern/Verkleinern)

Networking

  • Integrierter Simulationsbrowser
  • Herunterladen und Hochladen von Simulationsdateien
  • Simulationen per Stern bewerten und empfehlen

❓ Nutzen dieses Tools

  • Neugier befriedigen: Wenn selbstreplizierende Maschinen entstehen und Mutationen aktiviert sind, erledigt die Simulation den Rest von selbst
  • Spaß: Mit einer schnellen und realistischen Physik-Engine lassen sich Hunderttausende Maschinen beschleunigen und zerstören
  • Wissenschaftlicher Zugang: Beantwortet grundlegende Fragen dazu, wie aus einfachen Komponenten Komplexität oder lebensähnliche Strukturen entstehen
  • Werkzeug für generative Kunst: Evolution ist eine kreative Kraft, die neue Formen und Verhaltensweisen hervorbringt

📘 Dokumentation

  • Dokumentation zu einer früheren Hauptversion ist unter alien-project.gitbook.io/docs verfügbar
  • Die aktuelle Version enthält eine knappe Dokumentation und Benutzerhinweise im Hilfefenster und in den Tooltips des Programms

🖥️ Minimale Systemanforderungen

  • Nvidia-Grafikkarte mit Compute Capability 6.0 oder höher erforderlich

💽 Installer

  • Installer für Windows: alien-installer.msi (Update: 2024-08-17)

🔨 So wird der Quellcode gebaut

  • Um den Quellcode zu erhalten, im gewünschten Verzeichnis folgenden Befehl eingeben: 
    git clone --recursive https://github.com/chrxh/alien.git
  • Build-Schritte: 
    mkdir build && cd build
cmake .. -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build . --config Release -j8

⌨️ Kommandozeilenoberfläche

  • Enthält eine CLI, mit der Simulationen ohne GUI ausgeführt werden können
  • Beispiel: 
    .\\cli.exe -i example.sim -o output.sim -t 1000

🔎 Fehlerbehebung

  1. Prüfen, ob die NVIDIA-Grafikkarte Compute Capability 6.0 oder höher unterstützt
  2. Den neuesten NVIDIA-Grafiktreiber installieren
  3. Sicherstellen, dass der Name des Installationsverzeichnisses keine nicht-englischen Zeichen enthält
  4. Sicherstellen, dass ALIEN Schreibrechte im eigenen Verzeichnis hat
  5. Bei mehreren Grafikkarten prüfen, ob der primäre Monitor mit einer CUDA-fähigen Karte verbunden ist
  6. Wenn sowohl integrierte als auch dedizierte Grafik vorhanden ist, die Nutzung der Hochleistungs-Grafikkarte aktivieren

🌌 Screenshots

  • Vielfältige Flora rund um eine Strahlungsquelle
  • Nahaufnahmen verschiedener Organismustypen mit sichtbaren Zellnetzwerken
  • Verschiedene Schwärme, die ein Ökosystem angreifen
  • Gen-Editor

🧩 Zum Projekt beitragen

  • Beiträge sind über GitHub Issues, Pull requests oder das Discussion-Forum möglich
  • Möglich sind neue Inhalte, das Erstellen oder Teilen von Mediendateien, Bug Reports, Feature Requests, Fragen oder Feedback
  • Pull requests für Bugfixes, Code-Aufräumarbeiten, Optimierungen oder kleinere Anpassungen sind willkommen
  • Für neue Features, Refactoring oder größere Änderungen ist eine vorherige Abstimmung erforderlich

💎 Credits und Abhängigkeiten

  • Hauptsächlich entwickelt und gepflegt von Christian Heinemann
  • Verwendete externe Bibliotheken: CUDA Toolkit, Dear ImGui, ImPlot, ImFileDialog, boost, Glad, GLFW, glew, stb, cereal, zlib, zstr, OpenSSL, cpp-httplib, googletest, vcpkg, WinReg, CLI11

🧾 Lizenz

  • ALIEN ist unter der BSD-3-Clause-Lizenz lizenziert

Zusammenfassung von GN⁺

  • ALIEN ist ein Simulationswerkzeug für künstliches Leben, das eine CUDA-basierte 2D-Partikel-Engine zur Simulation von Weichkörpern und Fluiden verwendet
  • Es ist ein unterhaltsames und lehrreiches Werkzeug, mit dem Nutzer verschiedene Organismen entwerfen und Evolutionsprozesse beobachten können
  • Es kann dabei helfen zu verstehen, unter welchen Bedingungen sich komplexe biologische Systeme entwickeln
  • Es bietet verschiedene Bearbeitungswerkzeuge wie einen Gen-Editor, mit denen Nutzer individuelle Organismen entwerfen können
  • Eine NVIDIA-Grafikkarte ist erforderlich; außerdem sollten aktuelle Treiber und mögliche Kompatibilitätsprobleme geprüft werden

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1 Kommentare

 
GN⁺ 2024-08-19
Hacker-News-Kommentare

  • Empfohlene Ressource für Einsteiger: https://natureofcode.com/ wird empfohlen

    • Richtet sich an Anfänger und verwendet eine JS-Bibliothek, aber die vorgestellten Ideen sind allgemein anwendbar

  • Erfahrung mit der Alien-Simulation: Die Alien-Simulation läuft seit einigen Monaten

    • Die Anfangskonfiguration „RGB Triad“ wurde verwendet, und drei Arten von Lebensformen bilden komplexe Zellstrukturen
    • Es gibt geometrische „Kristalle“, lange Fäden, die andere Lebensformen fressen wollen, und stachelige Strukturen, die Wände bilden

  • Alien-Simulationsprojekt: Dieses Projekt ist erstaunlich

    • Das eigene konsolenbasierte Programm läuft langsam, aber dieses Projekt ist sehr schnell

  • Erinnerung an ein Flash-Spiel: Erinnerung an ein Flash-Spiel, in dem kleine Partikel ein eigenes Verhalten hatten

    • Jedes Partikel konnte kollidieren, reagieren, sich verwandeln oder andere Partikel zerstören
    • Emergent Gameplay macht immer Spaß

  • Teilen von Video-Links: Es ist schwierig, Videos auf GitHub zu finden, deshalb werden mehrere Links geteilt

  • Frage zur Navigation der Ansicht: Es wird gefragt, wie man die Ansicht verschiebt

  • Website-Link: https://alien-project.org/

  • AMD-Möglichkeit: Es könnte auch auf AMD laufen

  • Ähnlichkeit mit Permutation City: Ähnelt dem Anfang von Permutation City

  • Bewertung der Software: Diese Software ist faszinierend

    • Kurz ausprobiert; es ist ein kleiner Evolutions-Sandbox