廖德 Handel Working Spece: Gazebo 11.x vs. Gazebo Sim（Ignition Gazebo）功能差異比較

2025年2月6日星期四

#Gazebo 11.x（Gazebo Classic）是 最後一代 的 Gazebo Classic，支援至 2025 年 1 月，之後將不再維護。

#Gazebo Sim（Ignition Gazebo） 是新一代的 Gazebo，提供更強大的功能與架構，並將成為未來 ROS 2 仿真的標準。

📌 1️⃣ Gazebo 11 vs. Gazebo Sim（Ignition）功能比較

功能	Gazebo 11.x (Classic)	Gazebo Sim (Ignition)
開發框架	單體架構（Monolithic）	模組化架構（Modular）
圖形渲染	OGRE 1.x / 2.x	Ogre2 / Vulkan 支援
物理引擎	ODE / Bullet / DART / Simbody	DART / Bullet / TPE / Simbody
SDF 支援	最高支援 SDF 1.7	完整支援 SDF 1.9+
感測器模擬	基本相機、LiDAR、IMU	更真實的 RGBD、熱成像、聲音感測器
流體模擬	需要插件	內建 Particles 支援
多機器人支援	需要插件	內建支援
機器學習支援	需手動配置 Gazebo-ROS	原生支援 Reinforcement Learning (RL)
雲端與分散模擬	需手動設定 ROS 2	原生支援 WebSocket / AWS
開發 API	Gazebo Transport API	Ignition Transport（更快）
GUI 界面	傳統 Gazebo GUI	更現代化 GUI
與 ROS 2 整合	`gazebo_ros` 插件	ROS 2 原生支援（`ros_gz_bridge`）

🚨 Gazebo 11 在 2025 年 1 月後不再維護，適用於舊版 ROS 1/2。

優勢
- 已經穩定，適用於 舊的 ROS 1/2 系統。
- 大量插件可用，仍然支援 ODE、Bullet、DART 物理引擎。
- 與 gazebo_ros 完全兼容。
缺點
- 未來不再更新，建議逐步遷移至 Gazebo Sim。
- 僅支援 SDF 1.7，不支援新 SDF 1.9 以上的功能。
- 物理模擬不夠準確，如柔性物體、流體模擬需要額外插件。

🚀 Gazebo Sim 是新一代模擬器，適用於 ROS 2。

優勢
- 內建支援 SDF 1.9+，提供更細緻的物理模擬。
- 原生支援 ROS 2（使用 ros_gz_bridge），適用於 ROS 2 Humble、Iron。
- 現代化 GUI，效能優化，支援 Vulkan、Ogre2。
- 支援分散式模擬，可在雲端或多台機器同時運行。
缺點
- 與 ROS 1 不兼容，只能在 ROS 2 環境使用。
- 某些舊的 Gazebo Classic 插件不適用，需要改寫插件。

如果你的 SDF 低於 1.9，你可以手動更新：

xml
<sdf version="1.7">  <!-- 舊版本 -->
<sdf version="1.9">  <!-- 更新 -->

然後使用：

bash
gz sdf -p my_model.sdf > new_model.sdf

來轉換成 Gazebo Sim 可讀取的格式。

bash
sudo apt update
sudo apt install gz-sim

測試是否成功安裝：

bash
gz sim -v 4

如果你的系統使用 gazebo_ros，需要轉換成 ros_gz_bridge：

bash
sudo apt install ros-humble-ros-gz-bridge

然後在 Gazebo Sim 中啟動 ROS 2：

bash
ros2 run ros_gz_bridge parameter_bridge /cmd_vel@gz.msgs.Twist@geometry_msgs/msg/Twist

使用情境	適合版本	原因
舊系統 (ROS 1/ROS 2 Foxy)	Gazebo 11	兼容 `gazebo_ros`
未來開發 (ROS 2 Humble 以上)	Gazebo Sim	長期支援
流體模擬、水力模擬	Gazebo Sim	原生支援 Particle 物理
高精度機器學習 (Reinforcement Learning)	Gazebo Sim	最佳化 RL 效能
需要分散式仿真 (Cloud, Cluster)	Gazebo Sim	內建支援 WebSocket