Point Cloud

点群ジオメトリ

R2021a 以降

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ライブラリ:
Simscape / Multibody / Curves and Surfaces

説明

Point Cloud ブロックは、空間における一連の点を作成します。それぞれの点に Point Cloud ブロックの基準座標系を基準とする剛体オフセットがあります。Point Cloud ブロックを使用して、接触に使用するジオメトリ (凹形状のボディなど) を近似できます。持続的で分散する特定の接触問題をモデル化する場合、Brick Solid や File Solid などのジオメトリ ブロックよりも Point Cloud ブロックで使用した方が、Spatial Contact Force ブロックの性能が高くなる可能性があります。次のイメージは、点群を使用してロボットの足の裏を近似する方法を示したものです。

点群の接触をモデル化するとき、Spatial Contact Force ブロックと Planar Contact Force ブロックは、点群を N 個の点のジオメトリの集まりとして扱い、各点に個別に接触力を適用します。それぞれの接触力は、点群の個々の点の侵入と速度に基づきます。

N-by-2 または N-by-3 の行列を使用して 2 次元または 3 次元の点群を作成できます。行列の各行で、Point Cloud ブロックの基準座標系を基準とする点の直交座標を指定します。行列に繰り返し行があるとエラーが発生します。

ヒント

unique 関数を使用して入力行列から繰り返し行を削除できます。

例

接触のモデル化 - グリッド表面上のボール

この例では、L 型の表面を転がり下りるボールとダンベルを示します。Grid Surface ブロックを使用して L 型膜の生成します。Point Cloud ブロックを使用してボールまたはダンベルと表面の間の接触をモデル化します。点群の密度を変えて点ブロックの数を制御できます。この例では、複雑な形状のボディ間の接触をモデル化できる Grid Surface ブロックと Point Cloud ブロックの機能を示します。

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端子

座標系

R — ローカル基準座標系

座標系

点群の基準座標系。点群の位置と向きを指定するには、この座標系を別のブロックに接続します。

ジオメトリ

G — ジオメトリ座標系

座標系

このブロックによって定義される点を表すジオメトリ座標系。点の接触をモデル化するには、この端子を Spatial Contact Force ブロックまたは Planar Contact Force ブロックに接続します。

パラメーター

Coordinates Matrix — 点の座標

[0 0 0 ] m (既定値) | N 行 2 列の行列 | N 行 3 列の行列

点の座標。N-by-2 または N-by-3 の行列として指定します。

• 2 次元点群を作成するには、ローカル基準座標系を基準とする各点の x と y の直交座標を指定する N-by-2 の行列を使用します。

• 3 次元点群を作成するには、ローカル基準座標系を基準とする各点の x、y、z の直交座標を指定する N-by-3 の行列を使用します。

接触をモデル化するときは、2 次元点群には Planar Contact Force ブロック、3 次元点群には Spatial Contact Force ブロックを使用します。

データ型: double

グラフィックス

Type — 点群の可視化に使用するグラフィックス

Marker Cloud (既定値) | None

点群の可視化に使用するグラフィックス。モデルの可視化から点群を取り除くには、このパラメーターを [None] に設定します。

Sphere Radius — マーカーの半径

1e-2 m (既定値) | 正のスカラー

点群の各点のマーカーの半径。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Type] を [Marker Cloud] に設定します。

Visual Properties — 色と不透明度のパラメーター表現

Simple (既定値) | Advanced

視覚特性を指定するパラメーター表現。拡散色と不透明度を指定するには、[Simple] を選択します。[Specular Color]、[Ambient Color]、[Emissive Color]、[Shininess] など、他の視覚特性を指定するには、[Advanced] を選択します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Type] を [Marker Cloud] に設定します。

Diffuse Color — グラフィックスの色

[0.5 0.5 0.5] (既定値) | 3 要素ベクトル | 4 要素ベクトル

直接白色光の下でのグラフィックスの色。0 ～ 1 のスケールの [R G B] または [R G B A] ベクトルとして指定します。オプションの 4 番目の要素 (A) は色の不透明度を 0 ～ 1 のスケールで指定します。不透明度の要素を省略した場合、値 1 を指定したのと同じになります。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Type] を [Marker Cloud] に設定します。

Opacity — グラフィックスの不透明度

1.0 (既定値) | 0 ～ 1 の範囲のスカラー

グラフィックスの不透明度。0 ～ 1 の範囲のスカラーとして指定します。スカラー 0 は完全な透明を表し、スカラー 1 は完全な不透明を表します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、次のように設定します。

1. [Type] を [Marker Cloud]

2. [Visual Properties] を [Simple]

Specular Color — ハイライトの色

[0.5 0.5 0.5 1.0] (既定値) | 3 要素ベクトル | 4 要素ベクトル

反射ハイライトの色。0 ～ 1 のスケールの [R,G,B] または [R,G,B,A] ベクトルとして指定します。オプションの 4 番目の要素は色の不透明度を指定します。不透明度の要素を省略した場合、値 1 を指定したのと同じになります。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、次のように設定します。

1. [Type] を [Marker Cloud]

2. [Visual Properties] を [Advanced]

Ambient Color — 影の色

[0.15 0.15 0.15 1.0] (既定値) | 3 要素ベクトル | 4 要素ベクトル

拡散周囲光における影の領域の色。0 ～ 1 のスケールの [R,G,B] または [R,G,B,A] ベクトルとして指定します。オプションの 4 番目の要素 (A) は色の不透明度を指定します。不透明度の要素を省略した場合、値 1 を指定したのと同じになります。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、次のように設定します。

1. [Type] を [Marker Cloud]

2. [Visual Properties] を [Advanced]

Emissive Color — 自己発光色

[0.0 0.0 0.0 1.0] (既定値) | 3 要素ベクトル | 4 要素ベクトル

自己発光によるグラフィックスの色。0 ～ 1 のスケールの [R,G,B] または [R,G,B,A] ベクトルとして指定します。オプションの 4 番目の要素 (A) は色の不透明度を指定します。不透明度の要素を省略した場合、値 1 を指定したのと同じになります。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、次のように設定します。

1. [Type] を [Marker Cloud]

2. [Visual Properties] を [Advanced]

Shininess — ハイライトの鮮鋭度

75 (既定値) | 1 ～ 128 の範囲のスカラー

鏡面光反射の鮮鋭度。0 ～ 128 のスケールのスカラーの数値として指定します。このパラメーターで光沢の値を大きくすると、範囲の狭いシャープなハイライトとなります。値を小さくすると、範囲の広い滑らかなハイライトとなります。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、次のように設定します。

1. [Type] を [Marker Cloud]

2. [Visual Properties] を [Advanced]

拡張機能

C/C++ コード生成
Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

バージョン履歴

R2021a で導入

参考

Spatial Contact Force | unique

トピック

• 2 つの固体間の接触力のモデル化