WEEK 09（06.07.2025 – 11.07.2025）

• VEROSIM 实现 CCP / QP 建模
• 实现并集成 APGD 求解器

本周思考

1. 优先级：先把 APGD 插到现有的 LCP 建模流程里，实现对接；
2. 可配置性：把 APGD 加入求解器枚举与下拉选项，方便在运行时自由切换；
3. 后续准备：完成 QP 建模（基于 Chrono 风格），为并行化、性能优化打基础。

Data : 2025-07-10

TASK:求解器集成

APGD 求解器集成步骤

1. 源码接入
   • 将 RBDSolverAPGD.h/cpp 添加到项目中，确保它们参与编译；
   • 在 RBDClusterLagrangeMultipliers.cpp 中加入： ```cpp #include “RBDSolverAPGD.h”
   • 执行全量 Rebuild，确保无编译或链接错误。
2. 扩展求解器枚举

在 RBDScene.h 中：

enum CONSTRAINTSOLVERTYPE {
  CST_LAGRANGEDANTZIG,
  CST_LAGRANGEGS,
  CST_LAGRANGEAUTO,
  CST_LAGRANGEINTERACTIVEDANTZIG,
  CST_LAGRANGEINTERACTIVEGS,
  CST_LAGRANGEINTERACTIVEAUTO,
  CST_LAGRANGEDANTZIGEXP,
  CST_IMPULSEBASED,
  CST_PENALTY,
  CST_SEQUENTIALIMPULSE,
  CST_LAGRANGEAPGD   // ← 新增 APGD
};

1. 集群工厂中开启 APGD

在 RBDScene.cpp 的 createNewCluster() 方法里：

else if (t == CST_LAGRANGEAPGD) {
  // 为非交互式 Lagrange 乘子集群
  return new RBDClusterLagrangeMultipliers(this);
  // 如需调试/单步，可改为：
  // return new RBDClusterLagrangeMultipliersInteractive(this);
}

1. 在 doTimeStep() 中植入 APGD 支持

在 RBDClusterLagrangeMultipliers::doTimeStep(…) 的 solver 选择 switch 中添加：

case RBDScene::CST_LAGRANGEAPGD:
  myLcp = new RBDLcpAPGD(
    matA.rows(),                   // LCP 维度
    numberEqualityConstraints,     // nub
    myScene->numberIterations(),   // maxIters
    myScene->getTol(),             // tol（需在 RBDScene 中暴露）
    myScene->getAccel()            // accel（需在 RBDScene 中暴露）
  );
  break;

其余分支保持不变，并做好失败时增加 CFM 或退化到 GS 的回退策略。

1. 界面 & 配置同步

5.1 Qt 下拉菜单

在 VSPluginRBDynamXOptions.cpp：

constraintSolverValues.append({
  "apgd",
  tr("Lagrange Multipliers, APGD")
});

5.2 读取并应用设置

VSPluginRBDynamXMainSimStateExtension.cpp

在 MainSimStateExtension::slotSyncSettings() 中：

else if (solverName.toLower() == "apgd")
  myRBDScene->setConstraintSolverType(
    VSLibRBDynamX::RBDScene::CST_LAGRANGEAPGD
  );

下一步 & 建议

• 测试对比：用单摆、双摆等场景对比 APGD 与 Dantzig/GS 的收敛性和效率；
• 日志输出：在 RBDLcpAPGD::solve() 内打印残差、迭代次数，便于定位收敛瓶颈；
• 界面调优：将 tol、maxIters、accel 参数也暴露到 GUI；
• 性能分析：跑大规模约束场景，统计内存占用与迭代耗时，为并行化与 GPU 加速打基础。

2025-07-11

TASK:测试对比

将新增的对默认的lagrangmultipliers的求解器（加Dantzig）效果做对比：

• 默认的求解器是正常的单摆，符合物理特性。
• APGD基于LAGRANGEMUITIPLIERS的LCP建模的方式去写的求解器，得到的单摆结果：就是直接下落。

问题猜测：

同一个单摆模型，用默认的 Lagrange‐multiplier+Dantzig/GS 求解器能正常振动， 但用你接进去的 APGD 解算器就直接自由落体”，

APGD效果视频：

基本上说明你的 APGD 分支在求解约束力的时候返回了全零（或者极小）的 λ， 导致根本没把摆杆的杆约束力施加上去，物体直接受重力加速度下落。

• 单摆的绳长保持不变属于等式约束（holonomic equality constraint）。
• 约束方程写作：

单摆的 holonomic equality constraint（等式约束）写作：