Simulink 3D Animation

가상 현실 환경에서 동적 시스템 동작을 시각화합니다.

 

Simulink 3D Animation™은 Simulink® 모델 및 MATLAB® 알고리즘을 3D 가상현실 장면의 그래픽 객체에 연결합니다. 데스크탑 또는 실시간 시뮬레이션이 진행되는 동안 위치, 회전, 규모 및 기타 객체 속성을 변경하여 가상 세계를 애니메이션으로 만들 수 있습니다. 가상 세계에서 충돌 및 기타 이벤트를 감지하고 MATLAB 및 Simulink 알고리즘에 이런 이벤트를 감안하도록 입력할 수도 있습니다. 가상 카메라에 기록된 동영상은 Simulink로 스트리밍하여 추가 처리를 할 수 있습니다.

Simulink 3D Animation에는 편집기와 뷰어가 있어 가상 장면을 렌더링하고 이와 상호 작용을 할 수 있습니다. 3D World Editor를 사용하면 CAD 및 URDF 파일 형식을 가져올 수 있고 3D 객체로 구축한 상세한 장면을 생성할 수 있습니다. 3D 세계는 양안 입체영상으로 실감나게 볼 수 있습니다. 여러 3D 장면을 MATLAB Figure에 삽입하고 포스 피드백 조이스틱, 스페이스 마우스 또는 다른 하드웨어 장치를 사용하여 가상 세계와 상호 작용할 수 있습니다. Simulink 3D Animation은 3D 장면 및 객체를 표현하고 이들과 통신하는 ISO 표준 파일 형식이자 런타임 아키텍처인 X3D를 지원합니다.

시작하기:

3D 세계 생성

3D World Editor를 사용하여 가상현실 세계를 생성하고 가져올 수 있습니다.

3D 세계 구축

3D World Editor는 가상 세계를 구성하는 VRML 객체의 계층 구조 보기를 제공합니다. 객체, 텍스처, 변환 및 재질 라이브러리가 로컬에 저장되어 있어 손쉽게 사용할 수 있습니다.

달 모듈 구성요소에 대해 계층적 트리 보기(왼쪽) 및 장면 미리보기(오른쪽)를 보여주는 3D World Editor.

웹에서 3D 콘텐츠 사용하기

여러 3D 작성 툴 로 3D 세계를 구축하여 Simulink 3D Animation에서 사용할 수 있는 X3D 또는 VRML97 형식으로 내보낼 수 있습니다. 또한 웹에서 3D 콘텐츠를 다운로드하고 이를 사용하여 상세한 3D 장면을 구축할 수 있습니다.

Paint 3D 라이브러리에서 가져와서 FBX 파일로 저장하고 3D 세계로 불러온 드론.

CAD 모델 가져오기

3D World Editor를 사용하면 대부분의 CAD 패키지에서 가져온 3D 객체를 조작할 수 있으며, 이를 통해 Simscape Multibody™Robotics System Toolbox™ 및 Aerospace Blockset™에서 모델링한 동적 시스템을 애니메이션으로 만드는 상세한 3D 세계를 개발할 수 있습니다. Simulink 3D Animation을 사용하면 SolidWorks® 및 PTC Creo™과 같은 CAD 툴에서 만든 X3D 및 VRML 파일을 처리할 수 있습니다. STL, FBX, DAE COLLADA, URDF, SDF 등의 파일 형식에서 3D World Editor로 CAD 모델을 가져올 수도 있습니다.

갤러리 살펴보기 (이미지 2장).

세계 보기

양안 입체영상을 통해 가상 세계에서 보고, 확대/축소하고, 이동할 수 있습니다.

VRML 뷰어

Simulink 3D Animation의 뷰어로 시점(관심 지점)에 대해 확대/축소, 패닝, 측면 이동 및 회전하여 가상 세계를 탐색할 수 있습니다. 관심 영역을 강조하거나 방문객을 안내하거나 다양한 위치에서 움직이는 객체를 관찰하는 시점을 설정할 수 있습니다. 시뮬레이션 도중에 이러한 시점 간에 전환하는 것도 가능합니다.

미니드론 비행경로의 시각화.

3D 세계를 담는 사용자 인터페이스 구축

Simulink 3D Animation 뷰어를 MATLAB Figure와 연동해 MATLAB Handle Graphics® 를 사용하는 가상 장면과 여러 보기 또는 하나 이상의 가상 세계와 결합할 수 있습니다.

MATLAB Handle Graphics로 작성한 그래픽 인터페이스의 예.

웹 브라우저에서 원격으로 3D 세계 보기

Simulink 3D Animation 웹 뷰어는 웹 브라우저와 함께 작동하여 컴퓨터, 휴대폰 및 태블릿에서 가상 세계를 볼 수 있습니다. 컴퓨터에서 가상 세계를 연 다음 모바일 기기나 Simulink 3D Animation이 설치되지 않은 컴퓨터의 웹 브라우저에서도 원격으로 볼 수 있습니다.

HTML5가 활성화된 브라우저에서의 푸코의 진자 3D 애니메이션.

세계와의 상호 작용

양방향 MATLAB 및 Simulink 인터페이스를 3D 세계에 사용하면 3D 입력 장치를 통해 프로그래밍 방식 액세스, 사용자 상호 작용 및 가상 프로토타이핑이 가능합니다.

3D 세계에 대한 MATLAB 인터페이스

MATLAB에서 VRML 객체의 위치 및 기타 속성을 읽고 변경하고, VRML 센서에서 신호를 읽고, 그래픽 툴에서 콜백을 생성하고, 애니메이션을 기록하고, 3D 객체에 데이터를 매핑할 수 있습니다. MATLAB Compiler™를 사용하면 Simulink 3D Animation 기능을 포함하는 독립형 응용 프로그램을 생성할 수 있습니다.

MATLAB에서 프로그래밍을 통해 액세스한 3D 장면 객체 속성.

3D 세계에 대한 Simulink 인터페이스

Simulink에서 장면 내 가상 객체의 위치, 회전 및 크기를 제어하여 움직임 및 변형을 시각화할 수 있습니다. 시뮬레이션 도중에 장면의 객체 속성을 Simulink로 읽어 들일 수도 있습니다. 객체에 대한 보기 화면을 조정하고 Simulink 신호를 가상 세계에서 텍스트로 표시할 수 있습니다. 가상 세계에서 정의된 합성 카메라의 2D 출력을 비디오 처리를 위해 Simulink로 스트리밍할 수 있습니다.가상 장면에서 객체의 3D 궤도를 추적할 수도 있습니다.

차량 동역학 시뮬레이션. 자동차에 부착된 합성 카메라의 2D 출력은 비디오 처리 알고리즘을 사용하여 처리되며 비디오 뷰어 창에 표시됩니다.

3D 입력 장치

Simulink 3D Animation은 가상 세계에서 객체를 조작하도록 하드웨어 입력 장치(3D 마우스 및 포스 피드백 조이스틱 포함)를 사용할 수 있는 Simulink 블록 및 MATLAB 객체를 제공합니다. Simulink 블록을 구동하거나 MATLAB 기반 알고리즘을 제어하는 데도 사용할 수 있습니다.

가상 장면에서 매니퓰레이터를 제어하는 데 스페이스 마우스가 사용된 모델. 스페이스 마우스는 컨트롤러 캡의 평행 이동 및 회전과 버튼 상태에 대한 정보를 Simulink에 제공합니다.

3D 세계에서 충돌 감지

충돌 데이터를 MATLAB 및 Simulink 알고리즘에 대한 입력값으로 사용할 수 있습니다.

충돌 감지

Simulink 3D Animation을 사용하면 점 구름, 광선 팬 및 원시 기하체와 주변의 가상 현실 객체와의 충돌을 감지할 수 있습니다. 초음파, LIDAR 및 터치 센서를 모델링할 수 있습니다.

LIDAR 센서가 부착된 바퀴 달린 로봇의 3D 세계. 녹색 직선은 주변 객체와의 충돌 거리를 표시합니다.

애니메이션 기록 및 공유

장면 데이터를 기록하고 작업을 공유할 수 있습니다.

장면 데이터 기록

Simulink 3D Animation을 통해 가상 장면의 프레임 스냅샷(캡처)을 만들거나 애니메이션을 비디오 파일로 기록할 수 있습니다. 향후 재생할 수 있도록 애니메이션 데이터의 기록을 AVI 2D 비디오 파일 및 3D 애니메이션 X3D 파일로 예약하고 구성할 수 있습니다. 3D Animation 파일을 사용하면 기록된 애니메이션을 다양한 시점에서 장면을 관찰하고 양안 입체영상을 사용하여 완전한 가상 현실 환경을 체험할 수 있습니다.

하나의 장면에서 두 세트의 차량 동역학 데이터를 시뮬레이션한 모습.

실시간 시뮬레이션 시각화

실시간 시뮬레이션을 시각화하고 입력 하드웨어에 연결할 수 있습니다.

실시간 응용 사례를 위한 애니메이션

Simulink Coder™를 사용하여 Simulink 모델에서 생성된 C 코드로 애니메이션을 구동할 수 있습니다. 실시간 하드웨어와 연결하고 동적 시스템 모델의 시각적 애니메이션을 제공하여 Simulink Real-Time™ 및 Simulink Desktop Real-Time™에서 HIL(hardware-in-the-loop) 시뮬레이션 또는 신속 프로토타이핑 응용 사례를 개선할 수 있습니다.

신속 프로토타이핑 및 HIL(hardware-in-the-loop) 시뮬레이션을 위해 Simulink 3D Animation을 포함하는 Simulink Real-Time 테스팅 환경의 구성요소.

최신 기능

완전한 X3D 지원

3D 장면을 표현하는 현행 ISO 표준인 X3D(Extensible 3D)가 이제 Simulink 3D Animation의 기본 파일 형식입니다.

string형

VR Sink 및 VR Source 블록의 string형 데이터 유형 지원

PROTO 편집 기능

3D World Editor에서 바로 PROTO 정의 편집 가능

충돌 감지

충돌 센서 노드를 사용하여 LIDAR, 거리 및 터치 센서 시뮬레이션 가능

화면 밖 비디오 렌더링

시뮬레이션 중에 뷰어 창을 열어 놓지 않고도 VR을 비디오 블록으로 스트리밍 가능

FBX 파일 가져오기

가상 현실 세계에서 FBX 파일을 노드로 불러오기 가능

이 기능과 그에 상응하는 함수의 자세한 내용은 릴리스 정보를 참조하십시오.