ДӘРІС 9-10. V-REP БАҒДАРЛАМАСЫНДА САХНА, ОРТА ЖӘНЕ МОДЕЛЬ

Жоспар:

1. 
   Сахна
   
2. 
   Модельдер
   
3. 
   Орта
   

Модельдерге қарағанда, сахнада элементтердің бірдей түрі болуы мүмкін, бірақ сонымен қатар сахналарға тән келесі элементтер қамтылады:

• 
  Қоршаған орта;
  
• 
  Негізгі сценарий;
  
• 
  Беттер;
  

• 
  Бірнеше камера объектілері: олар сахнаны көруге мүмкіндік береді.
  
• 
  Бірнеше жарықтандығыш заттар: жарықсыз сахна көрінуі екіталай. Жарық сахнаны жарықтандыру үшін қолданылады.
  
• 
  Бірнеше көріністер: көрініс камерамен байланысты және камераның көретінін көрсетеді. Көру беттері де бар.
  
• 
  Бірнеше бет: бет бір немесе бірнеше көріністерді қамтиды.
  
• 
  Қоршаған орта: қоршаған орта сыртқы жарық, тұман, фон түсі және т.б. сияқты қасиеттерден тұрады.
  
• 
  Еден: едендер модельге топтастырылған нысандар арқылы жасалады.
  
• 
  Әдепкі негізгі сценарий: әдепкі басты сценарий қосымша сценарийлерсіз минималды модельдеуді іске қосуға мүмкіндік беруі керек. Соңғы кезеңде сахнаға көшірілген қосымша сценарийі, егер ол сахна нысанымен байланысты болса, автоматты түрде орындалады (негізгі сценарий арқылы шақырылады).
  

Екіуінде де, сахна мен модельде келесі элементтердің біреуі немесе бірнеше болуы мүмкін:

• 
  Объектілер
  
• 
  Жинақтар (коллекциялар);
  
• 
  Қақтығысу нысандары;
  
• 
  Қашықтық нысандары;
  
• 
  Кері кинематикалық топтар;
  
• 
  Геометриялық шектегіш заттар;
  
• 
  Қосымша сценарийлер;
  
• 
  Пайдаланушылы интерфейстері.
  

• 
  Қоршаған орта;
  
• 
  Негізгі сценарий;
  
• 
  Беттер мен көріністер.
  

• 
  базалық нысан - модельдік ағаштың негізі болу үшін негізгі нысанға логикалық негізделген барлық нысандарды тіркеңіз.
  
• 
  нысанның ортақ сипаттардағы модельдік базалық элемент екенін тексеріңіз.
  
• 
  жоғарыдағыдай диалогта, объект / модель ДНҚ-ны ауыстыруға немесе қабылдауға болатындығын тексеріңіз. Бұл оны кейінірек кезеңде өзгертсеңіз, үлгі талабын оңайлатады.
  
• 
  жоғарыдағыдай диалогты терезесінде «Модель қасиеттерін өңдеу» (Edit model properties) түймешігін басу арқылы ерекше өзгерту сипаттарын (мысалы, бүкіл үлгісін көрінбейтін, сынбайтын және т.б. жасауға болады) анықтауға болады. Бұл үлгіде анықталған барлық нысандардың кейбір қасиеттерін жылдам өшіруге мүмкіндік береді.
  
• 
  негізгі нысаннан басқа модельдегі барлық нысандар үшін, объекттің ортақ сипаттарының элементті орнына модельдің негізгі нысаның тексеріңіз. Бұл сіздің моделіңізді қорғайды: модельде жеке нысандарды тікелей таңдай алмайсыз және сіз өзіңіздің үлгіңізді бір нысан ретінде дерлік басқара аласыз.
  
• 
  әдетте көрінбейтін барлық нысандар үшін, ішкі үлгіні таңдау элементінде көрсетпеу параметрін тексеріңіз. Бұл үлгіні шектеу жолағы үлгінің айналасында дұрыс өлшемде пайда болады.
  
• 
  модельдің рөлі туралы ойлап көріңіз: сіз оны басқа нысанға тіркей аласыз ба? (мысалы, сіздің моделіңіз манипуляторды білекке бекітуге болатын тұтқыш). Немесе басқа модельді оған қоса аласыз ба? (мысалы, сіздің моделіңіз манипулятор болып табылады, ол тартқыш үлгісін қабылдай алады). Рөлді шешкен соң, модельдің құрастыру әрекетін анықтаңыз. Осы динамикалық дизайнды қарауды да қараңыз.
  

• 
  Фондық түсі;
  
• 
  Тұман параметрлер; Тұман параметрлері тиісті опция таңдалған болса, камералар немесе көру сенсорларынан басқа, сахна объектілерімен тікелей байланыспайды.
  
• 
  Сыртқы жарық;
  
• 
  Көріністі жасау туралы ақпарат;
  
• 
  Қосымша параметрлер (баптаулар);
  

• 
  Фон (жоғары/төмен): сахнаның өңдік түсін өзгертуге мүмкіндік береді. Жоғары бөлік экранның (аспан) жоғарғы бөлігіне сәйкес келеді, төменгі бөлік экранның төменгі бөлігіне сәйкес келеді. Фондық түстер тұман функциясы өшірілген кезде ғана көрінеді.
  
• 
  Сыртқы жарық: сахнаның сыртқы жарықтылығын реттеуге мүмкіндік береді. Сыртқы жарық сахнаның минималды жарығы ретінде қарастырылуы мүмкін, ол объектіні барлық бағыттардан дәл солай жарықтандырады. Сахнаның жарықтандыруы туралы толығырақ ақпарат алу үшін жарық (lights) туралы бөлімді қараңыз.
  
• 
  Тұман параметрлер: түрлі тұман параметрлерін реттеуге мүмкіндік береді.
  
• 
  Максималды үшбұрыштың өлшемі (абсолютті): бұл элемент пішіндердің визуалды түріне әсер етпейді. Бұл V-REP есептеу модульдерінің көпшілігінің орындалу жылдамдығына әсер етеді. Мысалы, екі объект арасындағы минималды есептеу кезінде, екі өлшем бірдей өлшемді үшбұрыштар болса, орындалуы әдетте жылдам болады. Ең үлкен үшбұрыштың өлшемі фигураның ішкі көрінісі қалай өңделетінін көрсетеді (яғни, пішіннің есептеу құрылымы қалай жасалғанын анықтайды). Шағын өлшемдер алдын-ала өңдеу уақытын көбейтеді, бірақ тұтастай алғанда модельдеуді орындау жылдамдығы бір уақытта ұлғайтылады. Бұл мән абсолютті мән ретінде жалпы үшбұрыштың өлшемін анықтайды. Үшбұрышты өңдеу режимінде келесі элементті және үшбұрыштың өлшемін қараңыз.
  
• 
  Ең аз үшбұрыштың өлшемі (салыстырмалы): алдыңғы элементке ұқсас, бірақ бұл элемент өте ұзақ уақытқа созылуы мүмкін үлкен есептеу құрылымдарын жасаудан аулақ болуға көмектеседі. Бұл мән үшбұрыштың ең аз өлшемін салыстырмалы мән ретінде (берілген нысанның ең үлкен өлшеміне қатысты) белгілейді.
  
• 
  Сақтау операциясы сондай-ақ қолданыстағы есептеу құрылымдарын үнемдейді: қашықтықты есептеулер, соқтығысуды анықтау және т.б. Деректер құрылымы симуляцияның басында есептеледі (алдын ала өңдеу) немесе алғаш рет фигура есептеу жылдамдығын арттыру үшін есептеулерде қатысқанда. Бұл деректер құрылымын есептеу көп уақытты алу мүмкін, сондықтан пайдаланушы сахнамен немесе үлгімен бірге оны сақтауды таңдауы мүмкін. Дегенмен, сақталатын қосымша ақпарат үлкен екенін және үлкен файлдарды (кейде екі есе үлкен немесе көп) әкелетінін білу керек.
  
• 
  Форма беті өшірілген: таңдалған болса, кескіндерге қолданылатын барлық текстуралар өшіріледі.
  
• 
  Келесі сахнаны сақтағаннан кейін сахнаны блоктау: егер сіз сахнаны редакторлеуден/модификациядан, қараудан және ресурс экспорттауынан сценарий мазмұнын құлыптағыңыз келсе, осы элементті таңдаңыз. Келесі сахналық операциядан кейін сахна құлыпталады. Кейінірек өзгертетін болсаңыз, сол сахнаны құлыпталмаған күйде де сақтағаныңызды тексеріңіз.
  
• 
  Кеңейтім жолы: Ортаның қосымша сипаттарын сипаттайтын, негізінен кеңейтім плагиндері арқылы қолданылатын жол (sim.getExtensionString API функциясын қараңыз).
  
• 
  Тазартатын нысан атаулары: хэштег арқылы нысан атауларына ретпен орналастыруға мүмкіндік береді. Бұл міндетті емес, бірақ хэштерден кейін жұрнақтар сандарын азайту ыңғайлы болуы мүмкін.
  
• 
  Сахналық мазмұнды растау / Info: сахнаға қатысты ақпарат. Сахнаның, модельдің немесе импортталған тордың түпнұсқасын тану әрқашан жақсы тәжірибе. Растау туралы ақпарат бар сахна ашылғанда, ол автоматты түрде сол ақпаратты көрсетеді.
  

Текстураның диалогты терезесі

Текстура - бет әлдеқайда нақты көріну үшін қолданылатын растрлы кескін. Кірпіш қабырғаға ұқсас болу үшін тіктөртбұрыштың бетіне кірпіш текстурасын қолданғаныңызды елестетіп көріңіз. Төмендегі суретте текстуралы бет бейнеленген:

V-REP үнсіздік келісім бойынша формаға арналған текстураны қолданады, оны келесі суретте көрсетілгендей пішіннің x / y жазықтығына проекциялау арқылы жүзеге асырылады:

Текстура келтірудің келесі 5 әдісі қолданылады:

• 
  Проекциялап бейнелеуі: бұл жай ғана объектінің X-Y жазықтықта бейнеленген (жоғарыдан қараңыз). Текстураның координаттары есептеледі.
  
• 
  Цилиндрлік кескін: нысанның Z осінің айналасына айналады. Текстураның координаттары есептеледі.
  
• 
  Сфералық кескін: сфераға текстура қойылады. Текстураның координаттары есептеледі.
  
• 
  Қорапқа кескін салу: қорап тәрізді нысанның барлық 6 бетіне қолданылады. Текстураның координаттары есептеледі.
  
• 
  Импортталатын текстураның координаттары: арнайы текстураның координаттары OBJ файл пішімі арқылы импортталған кезде импортталуы мүмкін.
  

Жаңа текстураны жүктегенде келесі диалогты терезесі пайда болады:

Ескі сызбалық карталармен үйлесімді сақтау үшін, үнсіздік келісім бойынша параметрлерді сақтау ұсынылады (Scale textures тексерілгенде, барлық текстуралар кез келген жағдайда 2 өлшемге дейін өзгертіледі) және файл өлшемдері төмендейді.

• 
  JPEG
  
• 
  PNG
  
• 
  TGA
  
• 
  BMP
  
• 
  TIFF
  
• 
  GIF
  

БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ

1. 
   Сахна мен ортаның айырмашылығы неде?
   
2. 
   Текстура деген не? Қолданудың қанша әдісі бар?
   
3. 
   Жаңа текстураны жүктеу кезінде қандай файл пішімдерін қолдануға болады?
   
4. 
   Сақталған модельді жүктеу үшін қандай команданы орындау қажет?
   

ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

4. 
   Основы разработки и программирования робототехнических систем. С.В.Сорокин, И.С.Солдатенко. : учеб. пособие. – Тверь: Твер. гос. ун-т, 2017. ISBN 978-5-7609-1232-9
   
5. 
   Coppelia Robotics V-REP: Create. Compose. Simulate. Any Robot. — URL: http://www.v-rep.eu/
   
6. 
   “Comparative Analysis Between Gazebo and V-REP Robotic Simulators” Lucas Nogueira, School of Electrical and Computer Engineering Universidade de Campinas