Simulink 3D Animation

Visualización del comportamiento dinámico del sistema en un entorno de realidad virtual

 

Simulink 3D Animation™ enlaza modelos de Simulink® y algoritmos de MATLAB® con objetos gráficos 3D en escenas de realidad virtual. Puede animar un mundo virtual cambiando la posición, la rotación, la escala y otras propiedades de los objetos durante la simulación en escritorio o en tiempo real. También puede detectar colisiones y otros eventos en el mundo virtual y proporcionarlos a sus algoritmos de MATLAB y Simulink. El vídeo de las cámaras virtuales se puede transmitir a Simulink para realizar un procesamiento adicional.

Simulink 3D Animation incluye editores y visores para renderizar escenas virtuales e interactuar con ellas. Con 3D World Editor, puede importar los formatos de archivo CAD y URDF, así como crear escenas detalladas a partir de objetos 3D.  La visión estereoscópica permite ver el mundo 3D de forma envolvente. Puede incorporar diversas vistas de escenas 3D dentro de las figuras de MATLAB e interactuar con el mundo virtual mediante un joystick con retorno de fuerza, un ratón espacial u otro dispositivo de hardware. Simulink 3D Animation es compatible con X3D, un formato de archivo estándar ISO y una arquitectura en tiempo de ejecución para representar y comunicarse con escenas y objetos 3D.

Cómo empezar:

Creación de mundos 3D

Cree e importe mundos de realidad virtual mediante 3D World Editor.

Creación de mundos 3D

3D World Editor ofrece una vista jerárquica de los objetos VRML que componen el mundo virtual. Contiene librerías de objetos, texturas, transformaciones y materiales que se almacenan localmente para facilitar el acceso.

3D World Editor con una vista jerárquica en forma de árbol (izquierda) y una vista previa de la escena (derecha) de los componentes de un módulo lunar.

Uso de contenido 3D de internet

Puede crear mundos 3D con diversas herramientas de creación 3D y exportarlos a los formatos X3D o VRML97 para utilizarlos con Simulink 3D Animation. Además, puede descargar contenido 3D de internet y utilizarlo para crear escenas 3D detalladas.

Dron importado desde una librería de Paint 3D, guardado como archivo FBX y cargado en un mundo 3D.

Importación de modelos CAD

3D World Editor le permite manipular objetos 3D importados desde la mayoría de los paquetes CAD para desarrollar mundos 3D detallados que animan sistemas dinámicos modelados en Simscape Multibody™Robotics System Toolbox™Aerospace Blockset™. Simulink 3D Animation le permite procesar archivos X3D y VRML creados con herramientas CAD tales como SolidWorks® y PTC Creo™. También puede importar modelos CAD a partir de los formatos de archivo STL, FBX, DAE COLLADA, URDF y SDF a 3D World Editor.

Explore la galería (2 imágenes).

Visualización de mundos

Visualización, zoom, panorámica y movimiento en sus mundos virtuales, incluso en visión estereoscópica.

Visores de VRML

Simulink 3D Animation incluye visores que permiten navegar por el mundo virtual mediante el zoom, la panorámica, el movimiento lateral y la rotación alrededor de puntos de interés conocidos como puntos de vista. Establezca puntos de vista para enfatizar áreas de interés, guiar a los visitantes u observar un objeto en movimiento desde diferentes posiciones. Durante la simulación, puede cambiar entre estos puntos de vista.

Visualización de la trayectoria de vuelo de un minidrón.

Creación de interfaces de usuario que incluyen mundos 3D

Simulink 3D Animation Viewer se integra con las figuras de MATLAB para poder combinar escenas virtuales con MATLAB Handle Graphics® y varias vistas de uno o más mundos virtuales.

Ejemplo de una interfaz gráfica creada con MATLAB Handle Graphics.

Visualización remota de mundos 3D en un navegador web

Simulink 3D Animation Web Viewer funciona con navegadores web para mostrar mundos virtuales en ordenadores, teléfonos y tabletas. Puede abrir un mundo virtual en su ordenador y luego verlo de manera remota en un navegador web de un dispositivo móvil o de un ordenador, aunque estos no tengan instalado Simulink 3D Animation.

Animación 3D de un péndulo de Foucault en un navegador compatible con HTML5.

Interacción con mundos

Utilice interfaces bidireccionales de MATLAB y Simulink a mundos 3D para posibilitar el acceso programático, la interacción con el usuario y el prototipado virtual con dispositivos de entrada 3D.

Interfaz de MATLAB a mundos 3D

Desde MATLAB, es posible leer y cambiar las posiciones y otras propiedades de los objetos VRML, leer señales de sensores VRML, crear callbacks desde herramientas gráficas, grabar animaciones y mapear datos en objetos 3D. Utilice MATLAB Compiler™ para generar aplicaciones independientes que incluyan la funcionalidad de Simulink 3D Animation.

Propiedades de objetos de escena 3D a los que se accede de forma programática desde MATLAB.

Interfaz de Simulink con mundos 3D

Desde Simulink, controle la posición, la rotación y el tamaño de un objeto virtual de una escena para visualizar su movimiento y deformación. Durante la simulación, las propiedades de los objetos de la escena también se pueden leer en Simulink. Puede ajustar las vistas en relación con los objetos y mostrar las señales de Simulink como texto en el mundo virtual. Las salidas 2D de las cámaras sintéticas definidas en el mundo virtual se pueden transmitir a Simulink para el procesamiento de vídeo. También se puede trazar la trayectoria 3D de un objeto en la escena virtual asociada.

Simulación de la dinámica de un vehículo. La salida 2D de una cámara sintética conectada al automóvil se procesa mediante un algoritmo de procesamiento de vídeo y se muestra en una ventana del visor de vídeo.

Dispositivos de entrada 3D

Simulink 3D Animation proporciona bloques de Simulink y objetos de MATLAB que le permiten utilizar dispositivos de entrada de hardware (tales como ratones 3D y joysticks con retorno de fuerza) para manipular objetos en mundos virtuales. Estos también se pueden utilizar para controlar cualquier bloque de Simulink o algoritmos basados en MATLAB.

En este modelo se utiliza un ratón espacial para controlar un manipulador en la escena virtual. Simulink recibe información del dispositivo  sobre la traslación y rotación del cabezal de mando y el estado de los botones.

Detección de colisiones en mundos 3D

Utilice los datos de colisión como entradas para sus algoritmos de MATLAB y Simulink.

Detección de colisiones

Simulink 3D Animation le permite detectar colisiones de nubes de puntos, abanicos de rayos y geometrías primitivas con objetos de realidad virtual circundantes. Puede modelar sensores ultrasónicos, LiDAR y táctiles.

Mundo 3D de un robot con ruedas y sensor LiDAR. Las líneas verdes muestran la distancia entre el robot y la colisión con los objetos circundantes.

Grabación y uso compartido de animaciones

Grabe los datos de una escena y comparta su trabajo.

Grabación de datos de escenas

Simulink 3D Animation le permite crear instantáneas de fotogramas (capturas) de una escena virtual o grabar animaciones como archivos de vídeo. Puede planificar y configurar grabaciones de datos de animación en archivos de vídeo AVI 2D y en archivos de animación 3D X3D para su reproducción posterior. Los archivos 3D Animation le permiten inspeccionar animaciones grabadas con una experiencia de visualización completa de realidad virtual; podrá observar escenas desde diferentes puntos de vista y utilizar la visión estereoscópica.

Simulación de dos conjuntos de datos de dinámica de vehículo en la misma escena.

Visualización de simulaciones en tiempo real

Visualice simulaciones en tiempo real y conecte con el hardware de entrada.

Animaciones para aplicaciones en tiempo real

Utilice código C generado a partir de modelos de Simulink con Simulink Coder™ para controlar las animaciones. Mejore sus simulaciones hardware-in-the-loop o las aplicaciones de prototipado rápido en Simulink Real-Time™ y Simulink Desktop Real-Time™ proporcionando una animación visual de su modelo de sistema dinámico mientras este se conecta con el hardware en tiempo real.

Componentes de un entorno de pruebas de Simulink Real-Time que incluye Simulink 3D Animation para el prototipado rápido y la simulación hardware-in-the-loop.

Funcionalidades más recientes

Soporte completo para X3D

X3D (Extensible 3D), el actual estándar ISO para la representación de escenas 3D, es ahora el formato predeterminado de Simulink 3D Animation

Cadenas

Los bloques VR Sink y VR Source soportan tipos de datos de cadena.

Edición de PROTO

Trabaje con las definiciones de PROTO directamente en 3D World Editor

Detección de colisiones

Los nodos de los sensores de colisión permiten la simulación de sensores LiDAR, de distancia y táctiles

Representación de vídeo fuera de pantalla

Transmita el bloque VR to Video sin necesidad de mantener la ventana del visor abierta durante la simulación

Importación de archivos FBX

Cargue archivos FBX como nodos en mundos de realidad virtual

Consulte las notas de la versión para obtener detalles sobre estas funcionalidades y las funciones correspondientes.