umbrella: 多物理后端引入总览

[TATP-233]

Owner summary

本 issue 是 UniLab 引入多个物理后端的总体 umbrella，用于统一记录后端版图、契约边界和已有 roadmap 的关系。所有新后端都必须遵循现有 SimBackend、NpEnvState、Hydra/registry、env/runner/learner lifecycle 和 checkpoint 契约。本 issue 不承载具体实现，不改变已有 roadmap 的范围，也不直接授权开发；各后端的代码、配置、测试、文档和维护责任仍由各自 issue 定义。长期最终目标是在统一契约下比较不同物理引擎的表现。

后端版图

层级	后端	UniLab 标识	进程模型	关联 issue / 状态
已有后端	MuJoCo	mujoco	in-process	已在仓库中使用
已有后端	MotrixSim	motrix	in-process	已在仓库中使用
已有后端	Drake	drake	in-process	已在仓库中使用
已有后端	MJWarp	mjwarp	in-process	已在仓库中使用
已有后端	IsaacGym	isaacgym	out-of-process worker（shm + pipe）	已在仓库中使用；roadmap #1332 及 child #1334、#1336、#1337 已全部关闭
已提出	Newton	newton	in-process（提案）	#1338
已提出	Genesis	genesis	待 Child 1 验证（默认 in-process 薄 adapter）	#1339
已提出	IsaacSim	isaacsim	out-of-process worker（与 isaacgym 同范式，共用共享通信层）	#1369
后续候选	Motrix-GPU	待定	待定	尚未单独立项

统一接入边界

新后端通过 SimBackend、create_backend()、registry 和 task=<task>/<backend> owner YAML 接入。training.sim_backend 仍只是 owner YAML 的身份字段；env、manager 和 runner 不调用后端私有对象；asset 与 metadata 只在冷路径处理；不支持的能力在最近边界显式 fail-closed。

本 issue 不维护实现 TODO，不修改代码、配置或公共 contract，不新增 task、算法或 execution path。Motrix-GPU 当前仅作为后续候选记录，不在此处创建实现 issue。

共享 subprocess 通信层（isaacgym / isaacsim 共用）

#1369 已确认：IsaacSim 因 pip wheel 仅支持 Python 3.11，无法装入主环境，采用与 isaacgym 相同的 out-of-process worker 进程模型。两个后端共有的通用子进程通信能力——pipe 控制面、multiprocessing.shared_memory 数据面 slot 布局与坐标系/列序转换约定、worker lifecycle（启动预热、异常退出诊断）、runtime 依赖发现（UNILAB_<BACKEND>_HOME 模式）——应从 isaacgym 的现有实现（src/unilab/base/backend/isaacgym/ 的 worker.py / protocol.py / dependencies.py）中拆分为一层共享设施，由 isaacgym 和 isaacsim 两个后端共同消费，不允许出现第二份平行维护的协议副本。

依赖关系（开工顺序约束）：

1. 共享层拆分先行：作为 roadmap: IsaacSim 物理后端接入（IsaacLab 运行时，out-of-process worker） #1369 的新增 child（Child 2a）单独交付——从 isaacgym 后端提取通用 worker/shm 协议为共享模块，并把 isaacgym 迁移到该共享层。此 child 对 isaacgym 只做等价重构：不改 SimBackend 语义、不改 worker 线协议行为、不改配置与训练路径；验收以 backend conformance 测试与 make test-all 无回归为准。
2. isaacsim 后端实现依赖拆分落地：roadmap: IsaacSim 物理后端接入（IsaacLab 运行时，out-of-process worker） #1369 的 IsaacSimBackend 实现 child（Child 2b）必须在 Child 2a 合入后开工，直接基于共享层实现 isaacsim 侧的 client/worker 特化（Kit/SimulationApp lifecycle、PhysX 读写、坐标系适配），不得复制协议代码。
3. isaacgym 既有 roadmap（roadmap: IsaacGym 后端接入的可行性分析与方案建议 #1332）的 scope 与归属不变；共享层拆分由 isaacsim 接入需求驱动，故归入 roadmap: IsaacSim 物理后端接入（IsaacLab 运行时，out-of-process worker） #1369 的 child 序列并在两处互相链接。

该共享层属于新增的长期维护责任（跨后端共享 execution infrastructure），按治理规则在此显式声明，由 maintainer 确认后随 #1369 各 child 逐一授权。

Issue 关系与治理

• 上层架构背景：Roadmap: 将 UniLab 迁移为社区通用的 Manager-Based API #1042。
• 已有 roadmap: IsaacGym 后端接入的可行性分析与方案建议 #1332、roadmap: Newton 物理后端接入 #1338、roadmap: Genesis 物理后端接入（遵循现有 UniLab 契约） #1339、roadmap: IsaacSim 物理后端接入（IsaacLab 运行时，out-of-process worker） #1369 及其 child 仅作为关联项；其 scope、owner、declared base 和分支治理保持不变，不因本 umbrella 被重新归属或扩大。
• Declared base branch：dev/issue-1042-manager-based-api；提案时 base head：59d82518。
• 本 issue 仅承担组合级规划和状态维护，不创建集成分支或实现 PR。
• 新增后端应单独立项；如需新增公共 contract、execution path、runner/lifecycle、常规 CI 或 production support 责任，应在对应 roadmap 中说明并由 maintainer 确认（isaacgym/isaacsim 共享 subprocess 通信层已按此规则在上节声明）。
• 当前只获得 issue 规划授权，未运行也不宣称通过实现级测试或 make test-all。