родительской системе координат

0,79 Mb.страница3/3Дата конвертации23.01.2012Размер0,79 Mb.Тип Смотрите также:     3 ^ 3.1. Визуализация встроенными средствами SimMechanicsПользователю предоставляется возможность визуализировать движения моделируемых машин и механизмов, используя возможности, предоставляемые SimMechanics. Движения механизма можно наблюдать в процессе моделирования в специальном окне визуального наблюдения SimMechanics. Достоинство этого варианта визуализации в том, что пользователь не тратит время на создание виртуальной реальности, описание геометрии тел и их связей, сцены анимации и т. д. Все это уже подготовлено и выполняется автоматически встроенными средствами SimMechanics. Для запуска визуального наблюдения в SimMechanics требуется соблюдение двух условий. Во-первых, на вкладке Visualization окна параметров механического моделирования, открываемого при двойном щелчке по настроечному блоку Machine Environment (рис. 62), должен быть поставлен флажок в поле Visualize machine (по умолчанию он там уже есть).Рис. 62. Установка флажка в поле Visualize machine блока Machine Environment, открывающая возможность визуализации перемещений механизмаРис. 63. Изменение параметров Simulink-модели для визуализации SimMechanics Во-вторых, требуется изменить параметры моделирования Simulink-модели. В окне установки параметров моделирования Simulink-модели, если модель содержит блоки SimMechanics, обязательно должна присутствовать в самом низу строка SimMechanics (рис. 63). Окно установки параметров моделирования можно открыть через меню главного окна Simulink-модели (меню Simulation Configuration Parameters) либо нажав на кнопку Open Configuration Parameters на вкладке Visualization блока Machine Environment (см. рис. 62). Если в окне установки параметров моделирования выбрать мышью в браузере слева последнюю строку SimMechanics (см. рис. 63), то появится возможность установить флажки в полях Update machine visualization on update diagram и Animate machine during simulation. Флажок в поле Update machine visualization on update diagram позволяет отображать окно визуального наблюдения SimMechanics в статике и обновлять его в соответствии с изменениями в модели механизма. Для обновления необходимо воспользоваться строкой Update Diagram меню Edit главного окна Simulink-модели.Рис. 64. Окно визуального наблюдения SimMechanics с изображением механизма автокрана в процессе моделирования Флажок в поле Animate machine during simulation позволяет анимировать перемещения механизма в окне визуального наблюдения SimMechanics в процессе моделирования. Если флажок в этом поле поставлен, а в поле Update machine visualization on update diagram нет, то визуальное наблюдение доступно, только когда начинается процесс моделирования (графическое окно при этом откроется автоматически). Все другие элементы управления визуального наблюдения расположены в окне визуального наблюдения SimMechanics (рис. 64). Доступ к ним возможен, только когда это окно открыто. Тела механизма в окне визуального наблюдения могут быть изображены двумя способами: 1) в виде поверхностей, соединяющих характерные точки тел (по умолчанию); 2) в виде эллипсоидов, положение и размеры которых зависят от положения центров масс тел и их массово-инерционных свойств.Рис. 65. Назначение основных кнопок специальных инструментов визуализации SimMechanicsКроме того, для выделения характерных точек определенного вида используются специальные знаки. Знак «плюс в круге» используется для обозначения центров масс тел CG. Знак «начало системы координат» используется для обозначения всех остальных характерных точек CS, положение которых задано в окне настройки блока Body. В окне визуального наблюдения SimMechanics используются стандартные графические элементы управления. Все кнопки панели инструментов имеют всплывающие подсказки. Имеется возможность сохранить текущую картинку в виде фигуры в формате MATLAB (в файл с расширением *.fig), а также записать анимацию в файл видео с расширением *.avi. Наиболее часто используемые кнопки специальных инструментов визуализации SimMechanics находятся в самом нижнем, третьем ряду панели инструментов. Их назначение поясняет рис. 65. Кнопка в первом ряду позволяет вращать изображение мышью в 3D. Существенным недостатком способа визуализации встроенными средствами SimMechanics является очень сильное снижение скорости моделирования при включенной анимации. Кроме того, внешний вид тел при стандартной визуализации SimMechanics недостаточно реалистичен. Всех этих недостатков можно избежать при создании собственной пользовательской анимации с использованием пакета Virtual Reality Toolbox, не прибегая к встроенным средствам SimMechanics. Однако создание собственной анимации в Virtual Reality требует от пользователя минимальных знаний этого пакета и затрат времени на подготовку виртуальной сцены, объекта механизма в ней, на организацию передачи данных для анимации из модели в Virtual Reality. Подробнее об этом рассказано в следующем параграфе.^ 3.2. Создание собственной пользовательской анимации с использованием пакета Virtual Reality ToolboxПакет Virtual Reality Toolbox предназначен для интеграции виртуальной сцены, описанной на языке программирования виртуальной реальности VRML (Virtual Reality Modeling Language) в MATLAB и Simulink. Для того, чтобы создать виртуальную сцену на VRML, необязательно знание этого языка программирования. Гораздо проще воспользоваться встроенным графическим редактором V-Realm Builder системы MATLAB, поддерживающим формат VRML [3, 4]. Недостатком встроенного редактора V-Realm Builder является его неполная совместимость с более мощными 3D редакторами, поддерживающими VRML такими, например, как 3D MAX. При открытии объектов из этих редакторов в V-Realm Builder импортируется много ненужных деталей в дереве объектов, затрудняющих управление объектами из Simulink. Поэтому для создания пользовательской анимации в среде MATLAB и Simulink лучше всего воспользоваться возможностями встроенного редактора V-Realm Builder. Рассмотрим процесс создания пользовательской анимации средствами Virtual Reality Toolbox на примере описанного ранее автокрана. Разработанная Simulink-модель механической системы автокрана, имеющего 13 степеней свободы (см. рис. 46), в процессе моделирования выступает как источник значений 13 обобщенных координат. Для анимации в Simulink-модели должен присутствовать блок VR Sink пакета Virtual Reality Toolbox (рис. 66), входными параметрами которого выступают обобщенные координаты объекта.

Учебное пособие Омск Издательство Сибади 2007

3.1. Визуализация встроенными средствами SimMechanics - Учебное пособие Омск Издательство Сибади 2007