|
3.4 Основные результаты
При визуализации управления цифровым двойником мехатронного модуля учитывается важность представления пользовательского интерфейса и удобность его использования. Клавиши захватываются при помощи дополнительных скрытых элементов — происходит захват стрелочных клавиш вверх, вниз, влево, вправо в окне визуализации управления. Окно визуального управления разработано для возможности интерпретации различных сигналов непосредственно пользователем. Визуализация цифрового двойника позволяет в режиме реального времени отслеживать воздействие управляющих сигналов на цифровой двойник.
Также в системе визуализации реализованы отчетные датчики о местоположении мехатронного модуля. Этот разработанный элемент графически представляет датчики нескольких типов.
Вывод по главе
В ходе исследования показано, что путем применения основных тенденций в области концепций «Industry 4.0» и цифровых двойников возможна реализация данных концепций для визуализации мехатронного модуля и его системы управления. Данная концепция и цифровые двойники являются выгодной и перспективной тенденцией в векторе развития промышленности.
ГЛАВА 4. ВЫБОР СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 3D МОДЕЛЬЮ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
В качестве системы управления на ряду с Интегрированной системой управления “Arduino” используется программа “The Blender Game Engine“. Подробности приводятся низже.
Рис.20 Arduino IDE
Интегрированная среда разработки Arduino (IDE) - это кроссплатформенное приложение (для Windows, macOS, Linux), написанное на функциях C и C ++. Он используется для написания и загрузки программ на платы, совместимые с Arduino, а также, с помощью сторонних ядер, платы разработки других производителей.
4.1 ПОДРОБНОСТИ О СРЕДЕ УПРАВЛЕНИЯ 3D МОДЕЛЬЮ
Рис.21 The Blender Game Engine
Blender Game Engine (BGE) - это инструмент Blender для проектов в реальном времени, от архитектурной визуализации и моделирования до игр.
Blender имеет собственный встроенный игровой движок, который позволяет создавать интерактивные 3D-приложения или симуляции. Основное различие между Game Engine и обычной системой Blender заключается в процессе рендеринга. В обычном движке Blender изображения и анимация создаются автономно - после рендеринга они не могут быть изменены. И наоборот, игровой движок Blender непрерывно визуализирует сцены в реальном времени и включает средства для взаимодействия с пользователем в процессе визуализации.
Игровой движок Blender наблюдает за игровым циклом, который обрабатывает логику, звук, физику и моделирование рендеринга в последовательном порядке. Движок написан на C ++.
По умолчанию пользователь имеет доступ к мощному высокоуровневому редактору логики, управляемому событиями, который состоит из ряда специализированных компонентов, называемых «логическими блоками». Редактор логики обеспечивает глубокое взаимодействие с моделированием, и его функциональность может быть расширена с помощью сценариев Python. Он предназначен для абстрагирования сложных функций движка в простой пользовательский интерфейс, не требующий опыта программирования. Обзор редактора логики можно найти в макете экрана игровой логики.
Игровой движок тесно интегрирован с существующей кодовой базой Blender, что позволяет быстро переключаться между традиционным набором функций моделирования и специфическими для игры функциями, предоставляемыми программой. В этом смысле игровой движок можно эффективно использовать во всех областях игрового дизайна, от прототипирования до финальной версии.
Игровой движок может моделировать контент в Blender, однако он также включает возможность экспорта двоичной среды выполнения в Linux, macOS и MS-Windows.
Game Engine использует ряд мощных библиотек:
Audaspace: звуковая библиотека для управления звуком. Использует OpenAL или SDL.
Bullet: физический движок с трехмерным обнаружением столкновений, динамикой мягкого тела и динамикой твердого тела.
Объезд: набор инструментов для поиска пути и пространственного мышления.
Recast: современный набор инструментов для построения навигационной сетки.
При моделирования в BGE необходимо выполнить четыре основных шага:
Создать визуальные элементы, которые можно визуализировать. Это могут быть 3D-модели или изображения.
Включить взаимодействие внутри сцены с помощью логических блоков для создания сценария настраиваемого поведения и определения того, как оно вызывается (с помощью соответствующих «датчиков», таких как клавиатуры или джойстики).
Создать одну (или несколько) камеру, чтобы получить усеченную поверхность для рендеринга сцены, и измените параметры для поддержки среды, в которой будет отображаться игра, например, стерео рендеринга.
Запустить игру, используя внутренний проигрыватель или экспортируя среду выполнения на соответствующую платформу.
4.2 ПРОЦЕСС СВЯЗОВАНИЯ 3D МОДЕЛИ И ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
Do'stlaringiz bilan baham: |
