Simulink 3D Animation

Visualisez le comportement de systèmes dynamiques dans un environnement de réalité virtuelle

 

Simulink 3D Animation™ lie des modèles Simulink® et des algorithmes MATLAB® à des objets graphiques 3D dans des scènes de réalité virtuelle. Vous pouvez animer un environnement virtuel en modifiant la position, la rotation, l'échelle et d'autres propriétés des objets lors de la simulation sur ordinateur ou temps réel. Vous pouvez également identifier des collisions et d'autres événements dans l'environnement virtuel et les reporter dans vos algorithmes MATLAB et Simulink. Les vidéos filmées par les caméras virtuelles peuvent être transférées vers Simulink pour y être traitées.

Simulink 3D Animation dispose d'outils d'édition et de visualisation pour assurer le rendu des scènes virtuelles et interagir avec ces dernières. Grâce à 3D World Editor, vous pouvez importer des fichiers au format CAO et URDF. Vous pouvez également réaliser des scènes détaillées assemblées à partir d'objets 3D. Vous pouvez visualiser l'environnement 3D de façon immersive grâce à la vision stéréoscopique. En outre, vous pouvez incorporer plusieurs affichages de scène en 3D dans les schémas MATLAB et interagir avec l'environnement virtuel avec un joystick à retour de force, une souris 3D ou un autre équipement. Simulink 3D Animation s'appuie sur le format de fichier et l'architecture d'exécution ISO X3D pour représenter et communiquer avec des scènes et des objets en 3D.

En savoir plus :

Créer des environnements 3D

Utilisez 3D World Editor pour créer et importer des environnements de réalité virtuelle.

Concevoir des environnements 3D

L'interface de 3D World Editor présente une arborescence hiérarchique des objets VRML qui constituent l'environnement virtuel. Elle comprend une bibliothèque d'objets, de textures, de transformées et de matériaux, enregistrée en local pour un accès simplifié.

3D World Editor. À gauche, l'arborescence hiérarchique des fichiers. À droite, une prévisualisation d'une scène montrant les pièces d'un module lunaire.

Utiliser du contenu 3D issu du web

Vous pouvez construire des environnements 3D avec divers outils de création 3D et les exporter au format X3D ou VRML pour les exploiter dans Simulink 3D Animation. De plus, vous pouvez télécharger du contenu 3D depuis le web à utiliser pour construire des scènes en 3D détaillées.

Drone importé depuis une bibliothèque Paint 3D, sauvegardé dans un fichier FBX et chargé dans un environnement virtuel.

Importer des modèles de CAO

3D World Editor vous permet de manipuler des objets 3D importés depuis la plupart des progiciels de CAO pour développer des environnements en 3D détaillés qui animent les systèmes dynamiques modélisés avec Simscape Multibody™Robotics System Toolbox™ et Aerospace Blockset™. Simulink 3D Animation vous permet de traiter des fichiers VRML et X3D créés par des outils de CAO comme SolidWorks® et PTC Creo™. Vous pouvez également importer des modèles de CAO aux formats STL, FBX, DAE, COLLADA, URDF et SDF dans 3D World Editor.

Voir les 2 images.

Visualiser les environnements

Visualisez, zoomez et évoluez dans vos environnements graphiques, y compris en vision stéréoscopique.

Afficheurs VRML

Simulink 3D Animation dispose d'afficheurs qui vous permettent de naviguer dans l'environnement virtuel grâce aux fonctions de zoom, plan panoramique, déplacement latéral et rotation autour des points d'intérêt appelés « points de vue ». Définissez des points de vue pour mettre en exergue des zones d'intérêt, pour guider des visiteurs ou pour observer un objet en mouvement depuis différents angles. Pendant une simulation, vous pouvez passer d'un point de vue à un autre à votre guise.

Visualiser la trajectoire d'un mini-drone.

Élaborer des interfaces utilisateur contenant des environnements 3D

L'outil Simulink 3D Animation Viewer s’intègre avec les figures MATLAB pour que vous puissiez combiner des scènes virtuelles avec MATLAB Handle Graphics® et de nombreuses vues d'un ou plusieurs environnements virtuels.

Exemple d'interface graphique créée avec MATLAB Handle Graphics.

Visualiser à distance des environnements 3D depuis un navigateur web

L'outil Web Viewer de Simulink 3D Animation fonctionne avec les navigateurs web pour afficher des environnements virtuels sur ordinateur, smartphone et tablette. Vous pouvez ouvrir un environnement virtuel sur votre ordinateur et le consulter à distance via un navigateur web sur un appareil mobile ou un ordinateur ne possédant pas Simulink 3D Animation.

Animation 3D d'un pendule de Foucault dans un navigateur HTML5.

Interagir avec les environnements

Utilisez les interfaces bidirectionnelles de MATLAB et Simulink vers les environnements 3D pour l'accès en programmation, les interactions utilisateur et le prototypage virtuel avec des périphériques d'entrée 3D.

Interface MATLAB vers les environnements 3D

Depuis MATLAB, vous pouvez lire et changer la position (entre autres) des objets VRML, lire les signaux des capteurs VRML, créer des callbacks à partir d'outils graphiques, enregistrer des animations et cartographier des données sur des objets en 3D. MATLAB Compiler™ vous permet de générer des applications autonomes enrichies de fonctionnalités Simulink 3D Animation.

Propriétés des objets de scène 3D obtenues de manière programmatique grâce à MATLAB.

Interface Simulink vers des environnements 3D

Simulink vous permet de contrôler la position, la rotation et la taille d'un objet virtuel dans une scène pour visualiser son mouvement et sa déformation. Les propriétés de l'objet peuvent aussi être lues dans Simulink durant la simulation. Vous pouvez ajuster les vues relativement aux objets et afficher les signaux Simulink sous forme de texte dans l'environnement virtuel. Les sorties 2D des caméras synthétiques définies dans l'environnement virtuel peuvent être transférées vers Simulink pour traitement vidéo. Vous pouvez également tracer la trajectoire en 3D d'un objet dans la scène virtuelle correspondante.

Simulation de la dynamique d'un véhicule. La sortie 2D d'une caméra synthétique attachée à la voiture est traitée grâce à un algorithme de traitement vidéo puis affichée dans la fenêtre d'affichage vidéo

Périphériques d'entrée 3D

Simulink 3D Animation propose des blocs Simulink et des objets MATLAB qui vous permettent d'utiliser des périphériques d'entrée (souris 3D et joysticks à retour de force par exemple) pour manipuler des objets dans les environnements virtuels. Ces périphériques peuvent aussi être utilisés pour déplacer un bloc Simulink ou contrôler des algorithmes basés sur MATLAB.

Dans ce modèle, un manipulateur est contrôlé dans une scène virtuelle à l'aide d'une souris 3D. Le périphérique fournit à Simulink des informations sur la translation et la rotation de la sphère de pointage et du statut de ses boutons.

Détecter des collisions dans les environnements 3D

Utilisez des données de collision en entrée de vos algorithmes MATLAB et Simulink.

Détection de collisions

Simulink 3D Animation vous permet de détecter les collisions de nuages de points, d'éventails de rayons et de formes géométriques primitives avec les objets en réalité virtuelle aux alentours. Vous pouvez modéliser des capteurs ultrasoniques, LIDAR et tactiles.

Environnement 3D d'un robot sur roues avec capteur LIDAR. Les lignes vertes montrent la distance de collision avec les objets aux alentours.

Enregistrer et partager les animations

Enregistrez les données de la scène et partagez votre travail.

Enregistrer les données de la scène.

Simulink 3D Animation vous permet de créer des captures d'écran d'une scène virtuelle ou d'enregistrer des animations au format vidéo. Vous pouvez également programmer et configurer les enregistrements de données d'animation au format AVI pour les fichiers vidéo 2D et au format X3D pour les vidéos 3D si vous souhaitez les visionner ultérieurement. Les fichiers 3D Animation vous permettent d'inspecter les animations enregistrées grâce à la réalité virtuelle. Vous pourrez ainsi observer les scènes depuis différents points de vue et disposer d'une vision stéréoscopique.

Simuler des jeux de données dynamiques pour deux véhicules figurant dans la même scène.

Visualiser les simulations temps réel

Visualisez les simulations temps réel et connectez-vous à du hardware.

Animations pour des applications temps réel

Vous pouvez utiliser le code C généré depuis les modèles Simulink par Simulink Coder™ pour faire fonctionner les animations. Améliorez vos simulations hardware-in-the-loop (HIL) ou vos applications de prototypage rapide dans Simulink Real-Time™ ou Simulink Desktop Real-Time™ en affichant une animation visuelle de votre modèle de système dynamique lorsqu’il se connecte au hardware temps réel.

Composants d'un environnement de test Simulink Real-Time comprenant Simulink 3D Animation pour un prototypage rapide et une simulation de matériel en temps réel.

Nouveautés

Support intégral X3D

X3D (Extensible 3D), la norme ISO actuelle pour la représentation des scènes 3D, est désormais le format par défaut de Simulink 3D Animation

Chaînes

Les blocs VR Sink et VR Source supportent les données de type chaînes.

Édition PROTO

Travaillez avec les définitions PROTO directement dans 3D World Editor.

Détection de collisions

Les nœuds de capteurs de collision permettent de simuler des capteurs LIDAR, de distance et tactiles

Rendu vidéo offscreen

Streamez le bloc VR to Video sans qu’il soit nécessaire de laisser la fenêtre de visualisation ouverte pendant la simulation

Importation de fichiers FBX

Chargez des fichiers FBX en tant que nœuds dans les environnements en réalité virtuelle

Consultez les notes de version pour en savoir plus sur ces fonctionnalités et les fonctions correspondantes.