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Simulation 3D Scene Configuration
3D シミュレーション環境のシーン構成

ライブラリ:
Vehicle Dynamics Blockset /
Vehicle Scenarios /
Sim3D /
Sim3D Core
Aerospace Blockset /
Animation /
Simulation 3D
Automated Driving Toolbox /
Simulation 3D
UAV Toolbox /
Simulation 3D
Simulink 3D Animation /
Simulation 3D
説明
Simulation 3D Scene Configuration ブロックは、Epic Games® の Unreal Engine® を使用してレンダリングされる 3D シミュレーション環境を実装します。Vehicle Dynamics Blockset™ による 3D シミュレーション環境と Simulink® の統合により、車両周囲の環境を照会して、知覚、制御、計画の各アルゴリズムをバーチャルにテストできます。このブロックを使用すると、シーン内の太陽の位置と気象条件も制御できます。詳細については、太陽の位置と気象を参照してください。
あらかじめ用意された一連のシーン、または独自のカスタム シーンからシミュレーションを実行できます。シーンをカスタマイズするには、Vehicle Dynamics Blockset Interface for Unreal Engine 4 Projects サポート パッケージが必要です。詳細については、車両運動のシミュレーションのための 3D シーンのカスタマイズを参照してください。
メモ
Simulation 3D Scene Configuration ブロックは、3D 環境にデータを送信するブロックの後、かつ 3D 環境からにデータを受信するブロックの前に実行する必要があります。そのようなブロックの実行順序を確認するには、ブロックを右クリックして [プロパティ] を選択します。次に、[一般] タブで、[優先順位] の設定が次になっていることを確認します。
3D 環境にデータを送信するブロックについては (Simulation 3D Vehicle with Ground Following ブロックなど)、[優先順位] を
-1
に設定する必要があります。これにより、これらのブロックで準備されたデータが 3D 環境で受信されます。モデル内の Simulation 3D Scene Configuration ブロックについては、[優先順位] を
0
に設定する必要があります。3D 環境からデータを受信するブロックについては (Simulation 3D Message Get ブロックなど)、[優先順位] を
1
に設定する必要があります。これにより、3D 環境で準備されたデータをこれらのブロックが受信できます。
実行順序の詳細については、実行順序の制御と表示を参照してください。
例
パラメーター
シーン
シーンの選択シーン ソース — シーンのソース
Default Scenes
(既定値) | Unreal Executable
| Unreal Editor
シミュレーションを実行するシーンのソース。次の表のいずれかのオプションとして指定します。
オプション | 説明 |
---|---|
Default Scenes | [シーン名] パラメーターで指定された、あらかじめ用意された既定のシーンのいずれかでシミュレーションを実行します。 |
Unreal Executable | Unreal Engine の実行可能ファイルの一部であるシーンでシミュレーションを実行します。[プロジェクト名] パラメーターで実行可能ファイルを指定します。[シーン] パラメーターでシーンを指定します。 高速シミュレーション用として実行可能ファイルにパッケージ化されたカスタム シーンのシミュレーションを実行する場合に、このオプションを選択します。 |
Unreal Editor | Unreal Engine のプロジェクト ( カスタム シーンを開発している場合にこのオプションを選択します。[Unreal Editor を開く] をクリックすることにより、Simulink および Unreal Editor の内部でコシミュレーションを実行し、シミュレーション結果に基づいてシーンを変更できます。 |
シーン名 — あらかじめ用意された 3D シーンの名前
Straight road
(既定値) | Curved road
| Parking lot
| Double lane change
| Open surface
| US city block
| US highway
| Virtual Mcity
| Large parking lot
シミュレーションを実行する、あらかじめ用意された 3D シーンの名前。次のいずれかのオプションとして指定します。シーンの詳細については、リスト内の対応するリファレンス ページを参照してください。
Straight road
— Straight RoadCurved road
— Curved RoadParking lot
— Parking LotDouble lane change
— Double Lane ChangeOpen surface
— Open SurfaceUS city block
— US City BlockUS highway
— US HighwayVirtual Mcity
— Virtual McityLarge parking lot
— Large Parking Lot
Vehicle Dynamics Blockset Interface for Unreal Engine 4 Projects には、上記のシーンのカスタマイズ可能なバージョンがあります。シーンのカスタマイズの詳細については、車両運動のシミュレーションのための 3D シーンのカスタマイズを参照してください。
依存関係
このパラメーターを有効にするには、[シーン ソース] を [Default Scenes]
に設定します。
プロジェクト名 — Unreal Engine の実行可能ファイルの名前
VehicleSimulation.exe
(既定値) | 有効な実行可能ファイルの名前
Unreal Engine の実行可能ファイルの名前。有効な実行可能プロジェクト ファイル名として指定します。ファイルを参照するか、バックスラッシュを使用してプロジェクト ファイルの絶対パスを指定できます。シミュレーションを実行するシーンをこのファイルから指定するには、[シーン] パラメーターを使用します。
既定で、[プロジェクト名] は VehicleSimulation.exe
に設定されており、これは MATLAB® 検索パス上にあります。
例: C:\Local\WindowsNoEditor\AutoVrtlEnv.exe
依存関係
このパラメーターを有効にするには、[シーン ソース] を [Unreal Executable]
に設定します。
Select ASAM OpenDRIVE file — ASAM OpenDRIVE ファイルを指定
off
(既定値) | on
ASAM OpenDRIVE® ファイルを指定します。Simulation 3D Scene Configuration ブロック パラメーター [Select ASAM OpenDRIVE file] を選択して、ASAM OpenDRIVE ファイルを指定します。Simulation 3D Vision Detection Generator (Automated Driving Toolbox) ブロックを使用する車線検出アプリケーションをカスタム シーンで実行する場合、ASAM OpenDRIVE ファイルが必要です。
依存関係
このパラメーターは、Scene Source
を [Unreal Executable]
または [Unreal Engine]
のいずれかに設定した場合に使用できます。
データ型: Boolean
シーン — 実行可能ファイルからのシーンの名前
/Game/Maps/HwStrght
(既定値) | 有効なシーン名へのパス
[プロジェクト名] パラメーターで指定した実行可能ファイルからのシーン名。有効なシーン名へのパスとして指定します。
Unreal Engine プロジェクトからシーンを実行可能ファイルにパッケージ化すると、Unreal Editor はシーンを実行可能ファイルの内部フォルダーに保存します。このフォルダーは、パス /Game/Maps
にあります。このため、シーン名の先頭に /Game/Maps
を付ける必要があります。このパスは、スラッシュを使用して指定する必要があります。ファイル名には、.umap
拡張子を指定しないでください。たとえば、シミュレーションを実行する実行可能ファイルからのシーンの名前が myScene.umap
である場合は、[シーン] を /Game/Maps/myScene
として指定します。
あるいは、対応する Unreal Engine プロジェクト内でシーンを参照できます。これらのシーンは通常、プロジェクトの Content/Maps
サブフォルダーに保存されます。このサブフォルダーには、プロジェクト内のすべてのシーンが含まれます。シーンの拡張子は .umap
です。[プロジェクト名] パラメーターで指定した実行可能ファイルにパッケージ化したシーンのいずれかを選択します。バックスラッシュを使用し、シーンには .umap
拡張子を指定します。
既定では、[シーン] は /Game/Maps/HwStrght
に設定されます。これは、[プロジェクト名] パラメーターで指定される既定の実行可能ファイル VehicleSimulation.exe
に含まれるシーンです。このシーンは、あらかじめ用意された [Straight Road] シーンに対応します。
例: /Game/Maps/scene1
例: C:\Local\myProject\Content\Maps\scene1.umap
依存関係
このパラメーターを有効にするには、[シーン ソース] を [Unreal Executable]
に設定します。
プロジェクト — Unreal Engine のプロジェクト ファイルの名前
有効なプロジェクト ファイル名
Unreal Engine のプロジェクト ファイルの名前。有効なプロジェクト ファイル名として指定します。ファイルを参照するか、バックスラッシュを使用してファイルの絶対パスを指定できます。ファイル名にスペースが含まれていてはなりません。Unreal Editor でこのプロジェクトのシーンのシミュレーションを実行するには、[Unreal Editor を開く] をクリックします。Unreal Editor セッションが既に開かれている場合、このボタンは無効になっています。
シミュレーションを実行するには、Simulink で [実行] をクリックします。Unreal Editor の [Play] をクリックする前に、次の確認メッセージが [診断ビューアー] ウィンドウに表示されるまで待ちます。
In the Simulation 3D Scene Configuration block, you set the scene source to 'Unreal Editor'. In Unreal Editor, select 'Play' to view the scene.
依存関係
このパラメーターを有効にするには、[シーン ソース] を [Unreal Editor]
に設定します。
シーン ビュー — シーンを表示するバーチャル カメラの配置の構成
Scene Origin
| 車両名
シミュレーション中にシーンを表示するバーチャル カメラの配置を構成します。
モデルに Simulation 3D Vehicle ブロックまたは Simulation 3D Vehicle with Ground Following ブロックのいずれも含まれていない場合、シーン原点に配置されたカメラからのシーンがシミュレーション中に表示されます。
モデルに少なくとも 1 つの車両ブロックが含まれている場合、既定では、モデル内に配置された最初の車両の後方からのシーンが表示されます。表示を別の車両に変更するには、[シーン ビュー] をその車両の名前に設定します。[シーン ビュー] パラメーター リストには、モデルに含まれる車両ブロックのすべての [名前] パラメーター値が入力されます。
車両ブロックを追加する前に、モデルに Simulation 3D Scene Configuration ブロックを追加すると、バーチャル カメラはそのシーンに配置されたままになります。車両に追従するようにカメラを再配置するには、このパラメーターを更新します。
[シーン ビュー] を車両名に設定した場合、シミュレーション中に車両周囲のカメラの位置を変更できます。
カメラ ビューを滑らかに切り替えるには、次のキー コマンドを使用します。
キー | カメラ ビュー | |
---|---|---|
1 | 左後方 |
|
2 | 後方 | |
3 | 右後方 | |
4 | 左 | |
5 | 内部 | |
6 | 右 | |
7 | 左前方 | |
8 | 前方 | |
9 | 右前方 | |
0 | 上 |
その他のカメラ コントロールには、次のキー コマンドを使用します。
キー | カメラ コントロール |
---|---|
Tab | シーン内のすべての車両間でビューを切り替えます。 |
マウスのスクロール ホイール | 車両からのカメラの距離を制御します。 |
L | カメラのラグ効果のオンとオフを切り替えます。ラグ効果を有効にすると、カメラ ビューに以下が含まれます。
このラグにより、車両の加速と回転の全体的な可視化が改善されます。 |
F | フリー カメラ モードのオンとオフを切り替えます。フリー カメラ モードを有効にすると、マウスを使用してカメラのピッチとヨーを変更できます。このモードを使用すると、カメラで車両の周りを旋回移動できます。 |
サンプル時間 — 可視化エンジンのサンプル時間
.02
(既定値) | 0.01 以上のスカラー
可視化エンジンのサンプル時間、Ts。0.01 以上のスカラーとして指定します。単位は秒です。
可視化エンジンのグラフィックスのフレーム レートはサンプル時間の逆数です。たとえば、[サンプル時間] が 1/60
の場合、可視化エンジンのソルバーは 60 フレーム/秒のフレーム レートを実現しようとします。ただし、グラフィックス カードのパフォーマンスやモデルの複雑さなどの要因により、リアルタイム グラフィックスではしばしばフレーム レートが比較的低くなります。
既定では、可視化エンジンからデータを受信するブロック (Simulation 3D Message ブロックなど) は、このサンプル レートを継承します。
3 次元シミュレーション ウィンドウの表示 — Unreal Engine の可視化
on
(既定値) | off
3D 可視化環境で、結果を可視化せずに、つまり "ヘッドレス モード" でシミュレーションを実行するかどうかを選択します。
次の場合に、ヘッドレス モードでの実行を検討します。
さまざまな Unreal Engine のシナリオでモデルをテストするために、複数の 3D シミュレーションを並列実行する。
結果を可視化せずにモデル パラメーターを最適化する。たとえば、Unreal Engine で定義された地形のシナリオで車両サスペンションのパラメーターを調整する場合に、ヘッドレス モードの使用を検討します。
依存関係
このパラメーターを有効にするには、[シーン ソース] を [Default Scenes]
または [Unreal Executable]
に設定します。
気象
シーンの気象をオーバーライド — シーンの気象と太陽の位置を制御
off
(既定値) | on
シミュレーション中にシーンの気象と太陽の位置を制御するかどうかを選択します。有効になったパラメーターを使用して、太陽の位置、雲、霧、および雨を変更します。
次の表は、特定時刻における太陽の位置の設定をまとめています。
時刻 | 設定 | Unreal Editor の環境 |
---|---|---|
午前 0 時 | 太陽高度: -90 太陽方位角:180 | |
北半球の日の出 | 太陽高度:0 太陽方位角:180 | |
正午 | 太陽高度:90 太陽方位角:180 |
次の表は、特定の雲の状態の設定をまとめています。
雲の状態 | 設定 | Unreal Editor の環境 |
---|---|---|
なし | 雲の不透明度:0 | |
多量 | 雲の不透明度:85 |
次の表は、特定の霧の状態の設定をまとめています。
霧の状態 | 設定 | Unreal Editor の環境 |
---|---|---|
なし | 霧の濃度:0 | |
多量 | 霧の濃度:100 |
次の表は、特定の雨の状態の設定をまとめています。
雨の状態 | 設定 | Unreal Editor の環境 |
---|---|---|
少量 | 雲の不透明度:10 雨の密度:25 | |
多量 | 雲の不透明度:10 雨の密度:80 |
太陽高度 — 太陽と地平線がなす高度角
40
(既定値) | -90
から 90
までの任意の値
太陽光線とその水平面投影がなす垂直方向の高度角 (度単位)。
[太陽高度] と [太陽方位角] のパラメーターを使用して、シーンの時刻を制御します。たとえば、北半球の日の出を指定するには、[太陽高度] を 0 度、[太陽方位角] を 180 度に設定します。
依存関係
このパラメーターを有効にするには、[シーンの気象をオーバーライド] を選択します。
太陽方位角 — 南から太陽光線の水平面投影までの方位角
90
(既定値) | 0
から 360
までの任意の値
南から太陽光線の水平面投影までを測定した水平方向の方位角 (度単位)。
[太陽高度] と [太陽方位角] のパラメーターを使用して、シーンの時刻を制御します。たとえば、北半球の日の出を指定するには、[太陽高度] を 0 度、[太陽方位角] を 180 度に設定します。
依存関係
このパラメーターを有効にするには、[シーンの気象をオーバーライド] を選択します。
雲の不透明度 — Unreal Editor の [Cloud Opacity] グローバル アクターのターゲット値
10
(既定値) | 0
から 100
までの任意の値
Unreal Editor の [Cloud Opacity] グローバル アクターのターゲット値に対応するパラメーター (パーセント単位)。ゼロは雲のないシーンです。
[雲の不透明度] と [雲の速度] のパラメーターを使用して、シーンの雲を制御します。
依存関係
このパラメーターを有効にするには、[シーンの気象をオーバーライド] を選択します。
雲の速度 — Unreal Editor の [Cloud Speed] グローバル アクターのターゲット値
1
(既定値) | -100
から 100
までの任意の値
Unreal Editor の [Cloud Speed] グローバル アクターのターゲット値に対応するパラメーター。正の値では雲が西から東に移動し、負の値では東から西に移動します。
[雲の不透明度] と [雲の速度] のパラメーターを使用して、シーンの雲を制御します。
依存関係
このパラメーターを有効にするには、[シーンの気象をオーバーライド] を選択します。
霧の濃度 — Unreal Editor の [Set Fog Density] と [Set Start Distance] のターゲット値
0
(既定値) | 0
から 100
までの任意の値
Unreal Editor の [Set Fog Density] と [Set Start Distance] のターゲット値に対応するパラメーター (パーセント単位)。
依存関係
このパラメーターを有効にするには、[シーンの気象をオーバーライド] を選択します。
雨の密度 — Unreal Editor で雨の密度、湿気、水たまり、その波紋を制御するローカル アクター
0
(既定値) | 0
から 100
までの任意の値
Unreal Editor の雨の密度、湿気、水たまり、その波紋を制御するローカル アクターに対応するパラメーター (パーセント単位)。
[雲の不透明度] と [雨の密度] のパラメーターを使用して、シーンの雨を制御します。
依存関係
このパラメーターを有効にするには、[シーンの気象をオーバーライド] を選択します。
詳細
太陽の位置と気象
シーンの気象と太陽の位置を制御するには、[気象] タブで [シーンの気象をオーバーライド] を選択します。有効になったパラメーターを使用して、シミュレーション時の太陽の位置、雲、霧、および雨を変更します。
太陽の位置を制御するには、[太陽高度] と [太陽方位角] を使用します。
太陽高度 — 太陽光線とその水平面投影がなす垂直方向の高度角。
太陽方位角 — 南から太陽光線の水平面投影までを測定した水平方向の方位角。
次の表は、特定時刻における太陽の位置の設定をまとめています。
時刻 | 設定 | Unreal Editor の環境 |
---|---|---|
午前 0 時 | 太陽高度: -90 太陽方位角:180 | |
北半球の日の出 | 太陽高度:0 太陽方位角:180 | |
正午 | 太陽高度:90 太陽方位角:180 |
シーンの雲を制御するには、[雲の不透明度] と [雲の速度] を使用します。
雲の不透明度 — Unreal Editor の [Cloud Opacity] グローバル アクターのターゲット値。ゼロは雲のないシーンです。
雲の速度 — Unreal Editor の [Cloud Speed] グローバル アクターのターゲット値。正の値では雲が西から東に移動し、負の値では東から西に移動します。
次の表は、特定の雲の状態の設定をまとめています。
雲の状態 | 設定 | Unreal Editor の環境 |
---|---|---|
なし | 雲の不透明度:0 | |
多量 | 雲の不透明度:85 |
シーンの霧を制御するには、[霧の濃度] を使用します。[霧の濃度] は、Unreal Editor の [Set Fog Density] に対応します。
次の表は、特定の霧の状態の設定をまとめています。
霧の状態 | 設定 | Unreal Editor の環境 |
---|---|---|
なし | 霧の濃度:0 | |
多量 | 霧の濃度:100 |
シーンの雨を制御するには、[雲の不透明度] と [雨の密度] を使用します。
雲の不透明度 — Unreal Editor の [Cloud Opacity] グローバル アクターのターゲット値。
雨の密度 — Unreal Editor の雨の密度、湿気、水たまり、その波紋を制御するローカル アクター。
次の表は、特定の雨の状態の設定をまとめています。
雨の状態 | 設定 | Unreal Editor の環境 |
---|---|---|
少量 | 雲の不透明度:10 雨の密度:25 | |
多量 | 雲の不透明度:10 雨の密度:80 |
バージョン履歴
R2018a で導入
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