3D World Editor показывает иерархический вид в стиле дерева (слева) и предварительный просмотр сцены компонентов лунного модуля (справа)
3D World Editor показывает иерархический вид в стиле дерева (слева) и предварительный просмотр сцены компонентов лунного модуля (справа)

Simulink 3D Animation позволяет связывать Simulink-модели и алгоритмы MATLAB с трехмерным графическими объектами. Объекты могут быть описаны на одном из распространенных языков 3D-моделирования - X3D или VRML97. Вы можете анимировать трехмерный мир, изменяя местоположение объектов, вращая их, изменяя размеры во время симуляции, в том числе в реальном времени. Также вы можете получать информацию о столкновениях объектов и других событиях виртуального мира и использовать их в алгоритмах MATLAB и Simulink. Также в Simulink можно передавать видео из виртуальных камер для обработки.

Simulink 3D Animation также содержит редакторы и просмотрщики виртуальных сцен. Инструмент 3D World Editor позволяет вам импортировать данные из CAD и URDF-файлов и создавать детализированные миры из 3D-сборок. Повысить погружение в 3D мир можно с помощью стереоскопического отображения. Вы можете встраивать 3D-миры в фигуры MATLAB, взаимодействовать с ними с помощью джойстика с силовой обратной связью, устройства SpaceMouse и других устройств.

3D World Editor показывает иерархический вид в стиле дерева (слева) и предварительный просмотр сцены компонентов лунного модуля (справа) 3D World Editor показывает иерархический вид в стиле дерева (слева) и предварительный просмотр сцены компонентов лунного модуля (справа)

Основные возможности

  • Блоки Simulink и приложения MATLAB для соединения моделей и виртуальных миров

  • Редакторы и просмотрщики виртуальных миров, в том числе  в стереоскопическом режиме

  • Детектирование коллизий для моделирования лидаров, ультразвуковых дальномеров и датчиков контакта

  • Генерация потокового 2D-видео, запись и воспроизведение анимации

  • Визуализация симуляции в реальном времени

  • Взаимодействие с 3D-мирами с помощью джойстика, SpaceMouse и других устройств

  • Импорт моделей STL, DAE COLLADA, URDF и SDF

Создание 3D-миров

3D анимация динамики трансмиссии с двойным сцеплением, смоделированной в Simscape Driveline (верхняя часть) и траектория полета самолета, вычисленная с использованием преобразований координат из аэрокосмического блока (нижняя часть)
3D анимация динамики трансмиссии с двойным сцеплением, смоделированной в Simscape Driveline (верхняя часть) и траектория полета самолета, вычисленная с использованием преобразований координат из аэрокосмического блока (нижняя часть)
3D анимация динамики трансмиссии с двойным сцеплением, смоделированной в Simscape Driveline (верхняя часть) и траектория полета самолета, вычисленная с использованием преобразований координат из аэрокосмического блока (нижняя часть) 3D анимация динамики трансмиссии с двойным сцеплением, смоделированной в Simscape Driveline (верхняя часть) и траектория полета самолета, вычисленная с использованием преобразований координат из аэрокосмического блока (нижняя часть)

Используйте 3D World Editor для создания и импорта миров виртуальной реальности.

Построение 3D миров

3D World Editor предлагает иерархическое отображение VRML-объектов виртуального мира в виде дерева. Оно включает в себя не только объекты, но и текстуры, преобразования и библиотеки материалов.

Импорт 3D-контента из интернета

Вы можете создавать трехмерные миры с помощью специальных инструментов, а затем экспортировать их в форматы X3D или VRML97 для использования в Simulink 3D Animation. Также вы можете скачивать 3D-контент из интернета и использовать его для построения 3D-сцен.

Импорт CAD-моделей

3D World Editor позволяет вам управлять трехмерными объектами, импортированными из различных CAD-сред для разработки детализированных миров, анимирующих поведение систем, которые вы моделируете с помощью Simscape MultibodyRobotics System Toolbox и Aerospace Blockset. Simulink 3D Animation работает с VRML и X3D файлами, созданными с помощью таких CAD-систем как SolidWorks и PTC Creo (Pro/ENGINEER). Также вы можете импортировать модели форматов STL, DAE COLLADA, URDF и SDF в 3D World Editor.

Просмотр 3D-миров

Визуализация траектории полета минидрона
Визуализация траектории полета минидрона

Исследуйте, зумируйте, перемещайтесь по виртуальному миру, в том числе в стереоскопическом режиме.

Просмотрщики VRML

Simulink 3D Animation содержит просмотрщики, которые позволяют вам перемещаться по виртуальному миру и исследовать его с помощью инструментов навигации, ориентации и зумирования. Вы можете задавать точки обзора, чтобы сконцентрироваться на определенных объектах, направлять посетителей или наблюдать движение с разных ракурсов. В процессе симуляции вы можете переключаться между этими точками.

Создание пользовательских интерфейсов с 3D-мирами

Просмотрщик Simulink 3D Animation Viewer интегрируется с фигурами MATLAB, что позволяет совмещать разные виды одного или нескольких виртуальных миров с графиками.

Удаленный просмотр 3D-миров в браузере

Simulink 3D Animation Web Viewer работает с HTML5-совместимыми браузерами для отображения виртуальных миров на компьютерах, планшетах и смартфонах. Вы можете открыть виртуальный мир на своем компьютере, а затем удаленно просматривать его в браузере на мобильном устройстве или компьютере, на котором не установлен Simulink 3D Animation.

Визуализация траектории полета минидрона Визуализация траектории полета минидрона

Взаимодействие с 3D-мирами

Симуляция динамики автомобиля. Параллельно обрабатывается картинка с виртуальной камеры, установленной на автомобиле.
Симуляция динамики автомобиля. Параллельно обрабатывается картинка с виртуальной камеры, установленной на автомобиле.
Симуляция динамики автомобиля. Параллельно обрабатывается картинка с виртуальной камеры, установленной на автомобиле. Симуляция динамики автомобиля. Параллельно обрабатывается картинка с виртуальной камеры, установленной на автомобиле.

Simulink 3D Animation обеспечивает двунаправленное взаимодействие MATLAB и Simulink с виртуальными мирами. Он содержит специальные блоки Simulink и функции MATLAB для взаимодействия пользователя с виртуальным миром с помощью устройств ввода, например, таких как 3D-мыши и джойстики с силовой обратной связью.

MATLAB-интерфейс для 3D-миров

Из MATLAB вы можете получать и изменять положение и другие свойства VRML-объектов, считывать сигналы с виртуальных датчиков, задавать функции обратного вызова, записывать анимацию и отображать данные на трехмерных объектах. С помощью MATLAB Compiler вы можете генерировать независимые приложения с функционалом Simulink 3D Animation.

Simulink-интерфейс для 3D-миров

Из Simulink вы можете изменять положение, ориентацию, размеры виртуальных объектов для визуализации движения и деформации. Есть возможность считывать свойства VRML-объектов во время симуляции. Вспомогательные блоки помогут трансформировать системы координат, чтобы было проще преобразовать сигналы Simulink в свойства объектов. Кроме того вы можете преобразовывать сигналы в текст, отображаемый в виртуальном мире. 2D-выход виртуальной камеры позволяет генерировать из виртуальной сцены потоковое видео для обработки и распознавания в Simulink.

Вы можете визуализировать трехмерную траекторию объектов виртуальной сцены, например отобразить путь, пройденный автомобилем или траекторию полета самолета.

Устройства 3D-ввода

Simulink 3D Animation предоставляет блоки Simulink и объекты MATLAB, которые позволяют использовать устройства (3D-мыши и джойстики с обратной связью) для управления виртуальными объектами. Кроме того вы можете использовать эти устройства не только в связке с виртуальным миром но и для других задач.

Детектирование столкновений 3D-объектов

3D-окружение колесного робота с лидаром
3D-окружение колесного робота с лидаром

Simulink 3D Animation позволяет определять коллизии облаков точек, веерных лучей и геометрических примитивов с окружающими виртуальными объектами. Вы можете использовать узлы PointPickSensor, LinePickSensor и PrimitivePickSensor для моделирования ультразвукового дальномера, лидара или контактного датчика.

3D-окружение колесного робота с лидаром 3D-окружение колесного робота с лидаром

Запись анимации

Воспроизведение в Simulink 3D Animation Player записанной 3D-анимации движения двух автомобилей с разными настройками системы управления
Воспроизведение в Simulink 3D Animation Player записанной 3D-анимации движения двух автомобилей с разными настройками системы управления
Воспроизведение в Simulink 3D Animation Player записанной 3D-анимации движения двух автомобилей с разными настройками системы управления
Воспроизведение в Simulink 3D Animation Player записанной 3D-анимации движения двух автомобилей с разными настройками системы управления

Simulink 3D Animation позволяет записывать виртуальные сцены и делиться записями.

Запись сцены

Simulink 3D Animation позволяет вам делать снимки виртуальной сцены и записывать видео. Вы можете сохранять снимки как TIFF или PNG-файлы. Планируйте и настраивайте запись изменения сцены на видео формата AVI 2D или в трехмерные X3D-файлы для последующего воспроизведения. Файлы 3D Animation позволят вам работать с записанной анимацией полноценным образом - изменять точку обзора, включать стереоскопическое отображение и т.д.

Вы можете обрабатывать полученные скриншоты и видео. Это позволит создавать алгоритмы управления с использованием визуальной обратной связи от виртуального мира вместо использования реальных устройств и проведения натурных экспериментов.

Организация совместной рабочей среды

Simulink 3D Animation позволяет отображать и взаимодействовать с виртуальными мирами как на компьютере с Simulink, так и на других компьютерах, подключенных по локальной сети или через интернет. При организации совместной рабочей среды вы можете запускать визуализацию анимированного виртуального мира на нескольких компьютерах через протокол TCP/IP. Когда вы работаете в индивидуальной среде (без сети), модель системы и 3D-визуализация работают на одной машине.

Визуализация симуляции в реальном времени

Варианты использования Simulink 3D Animation совместно с технологиями реального времени
Варианты использования Simulink 3D Animation совместно с технологиями реального времени

Simulink 3D Animation содержит функционал для визуализации симуляции в реальном времени и подключения устройств ввода. Вы можете использовать C-код, сгенерированный из моделей Simulink с помощью Simulink Coder, для управления анимацией. Такой подход расширяет возможности HiL-тестирования и быстрого прототипирования с помощью Simulink Real-Time and Simulink Desktop Real-Time обеспечивая визуальную анимацию модели вашей динамической системы при подключении к машине реального времени.

Варианты использования Simulink 3D Animation совместно с технологиями реального времени
Варианты использования Simulink 3D Animation совместно с технологиями реального времени

${message}

${message}