3D 環境でのシーン調査

カメラおよびレイトレーシングリファレンスアプリケーションによるシーン調査は、3D 可視化環境との Simulink^® のインターフェイスを提供します。リファレンスアプリケーションを実行するためのハードウェアの最小要件については、Unreal Engine シミュレーション環境の要件と制限を参照してください。

カメラおよびレイトレーシングリファレンスアプリケーションによるシーン調査には、次のものが含まれています。

シンプルな動力伝達装置、複合滑り車輪、3DOF の車両運動モデルを実装した 1 台の乗用車。
乗用車のバックミラーに取り付けられた 1 台のカメラ。
ステアリング、加速、ギア、ブレーキのコントロール。
車両のライトのコントロール。
Virtual Mcity シーン用に構成された 3D 可視化環境。

カメラおよびレイトレーシングリファレンスアプリケーションプロジェクトの作業コピーを作成して開きます。

vdynblksSceneCameraRayStart

Image of camera and ray tracing model

シミュレーションを実行すると、リファレンスアプリケーションにより、車両とシーンの次の情報が提供されます。

ウィンドウ説明

Simulation 3D Viewer

Unreal Engine^® 3D 可視化環境の画像フィードバックのビデオ出力。既定では、Simulation 3D Scene Configuration ブロックの [シーンビュー] パラメーター [SimulinkVehicle1] のビューが表示されます。

カメラビューを滑らかに切り替えるには、次のキーボードショートカットを使用します。

キーボードショートカット	カメラビュー
1	左後方	アニメーション GIF の表示
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ついては、次のキーボードショートカットを使用します。

キーボードショートカット	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。アニメーション GIF の表示
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。アニメーション GIF の表示
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。車両の並進加速度に基づく位置のラグ車両の回転速度に基づく回転のラグこのラグにより、車両の加速と回転の全体的な可視化が改善されます。アニメーション GIF の表示
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、車両の周りをカメラが旋回移動できます。アニメーション GIF の表示

SDL Video Display

Simulation 3D Camera Get ブロックのビデオ画像出力。既定では、次のパラメーター設定で指定されたビューが表示されます。

車両名 — SimulinkVehicle1
車両取り付け位置 — Rearview mirror

次の表は、リファレンスアプリケーションの各部分をまとめています。

名前	説明
Controls	車両のステアリング、ギア、加速、ブレーキを制御するダイヤルとゲージ。ブレーキコントロールにより、車両のブレーキライトが点灯します。ギアコントロールを R に設定すると、車両の後退灯が点灯します。
Sensors	Simulation 3D Actor Transform Get ブロックは、3D 可視化環境から乗用車の車両と四輪の並進、回転、スケールを返します。 Simulation 3D Camera Get ブロックは、3D 可視化環境からカメラ画像を返します。既定では、このブロックは次のパラメーター設定で指定されたカメラ位置の画像データを返します。車両名 — `SimulinkVehicle1` 車両取り付け位置 — `Rearview mirror`
Dynamics and Controls	Simulink と連携して、車両のプラントとコントローラーの動的応答を計算します。既定では、このサブシステムには、シンプルな動力伝達装置と Vehicle 3DOF Dual Track ブロックの車両運動モデルが含まれています。ヘッドライトと方向指示灯の制御に使用できる Light Controls サブシステムを実装します。
Displays	Simulation 3D Vehicle with Ground Following ブロックは、3D 可視化環境における乗用車を実装します。このブロックでは、車両の位置を使用して、車両が地上地形を進むように車両の仰角、ロール、およびピッチを調整します。既定では、このブロックのパラメーターは次のように設定されています。タイプ — `マッスルカー` 色 — `赤` 名前 — `SimulinkVehicle1` ライトコントロールを有効にする — `オン` Simulation 3D Scene Configuration ブロックは、Unreal Engine 3D 可視化環境を構成します。既定では、このブロックのパラメーターは次のように設定されています。シーン名 — `Virtual Mcity` シーンビュー — `SimulinkVehicle1` TransformDisplay サブシステムは、`[SimulinkVehicle1]` の車体と四輪の並進、回転、スケールを表示します。 ImageDisplay サブシステムは、[SDL Video Display] ウィンドウに Simulation 3D Camera Get ブロックのビデオ画像出力を表示します。

Displays サブシステム

TransformDisplay サブシステム

TransformDisplay サブシステムでは、Display ブロックで車体と四輪の並進、回転、スケールを提供します。表示の制御には Constant ブロックの値を使用します。

1 — 並進
2 — 回転
3 — スケール

たとえば、並進の情報を表示するには、値を 1 に設定します。

Image of transform display subsystem

この表示から次のことがわかります。

車体は、ワールド座標系の "X"、"Y"、"Z" のそれぞれの軸の -212.5 m、65.66 m、0.0112 m の位置にあります。
車輪は、ワールド座標系の "X"、"Y"、"Z" のそれぞれの軸の初期位置にあります。

Display ブロックは、車両と車輪の位置の配列を提供します。

$[\begin{matrix} V e h i c l e_{X} & V e h i c l e_{Y} & V e h i c l e_{Z} \\ F r o n t L e f t_{X} & F r o n t L e f t_{Y} & F r o n t L e f t_{Z} \\ F r o n t R i g h t_{X} & F r o n t R i g h t_{Y} & F r o n t R i g h t_{Z} \\ R e a r L e f t_{X} & R e a r L e f t_{Y} & R e a r L e f t_{Z} \\ R e a r R e a r_{X} & R e a r R e a r_{Y} & R e a r R e a r_{Z} \end{matrix}]$