PUMAN Robot-Simulator for Direct3D
今後の開発

PUMAN ver.0.9*の新機能アイデア

Newモデリングパラメータ
簡易ロボット言語
座標系のバリエーション
Powerpoint97連携のスクリプト言語
ユーザーインターフェース
チュートリアル制作
ダイレクトティーチング
Excel97との連携
Directinput対応
上位にある項目を優先しています。
詳細説明
  1. Newモデリングパラメータ
    　    カメラ・ライティング設定までも、モデリングパラメータで行う。
    バーチャル空間の表現をよりドラマチックに、そしてインタラクティブに。
    さらなる臨場感を提供します。

  2. 簡易ロボット言語
    　SLIM(Standerd Language of Industrial Manipulator)のようなインタープリタ的な自然言語処理に対応。
    　すでに速度制御型のアニメーションモードで機能の一部（MOV J,MOV L,SPEED,WAIT）を実装しているので、これの発展形にあたる。
    　大きくことなるのは、ポイントデータを別ファイルとして参照する形式。これにより、ロボットの動作経路の整理が容易になる。
    　将来的には、シーケンス制御的に他のMDLに命令を送ったり、アニメーションの当たり判定からの条件分岐設定なども含む。

  3. 座標系のバリエーション
    ロボット教示の際に操作モードを設定します。ユーザーのティーチング作業を助けます。ちなみに実ロボットの操作体系は以下の通り。
    1. リンク座標系（済み）：６関節の回転量を与える
    2. 直交座標系（済み）：手先位置姿勢を与える
    3. 円筒座標系：基本軸をZ軸とし旋回量と、軸に対して直角/平行の手先位置姿勢を与える
    4. ツール座標系：手先に取り付けたツール座標系を参照する
    5. ユーザー座標系：ユーザーの設定する座標系を参照する

  4. Power Point97と連携するスクリプト機能
    　最近ではMicrosoft製 PowerPoint 97をOHP資料作成や、アニメーション画像をマルチメディアプロジェクタでそのまま表示させたりします。
    　ここでPower Pointのプレゼン能力とPUMANのバーチャルリアリティー技術を融合させる試みに取り組みます。
    　PUMANは3DCGソフトでありながら、メモリ占有量は少なく他のソフトと同時に起動させることが可能で、PowerPointのハイパーリンクからダイレクトに呼び出すことができます。
    　ただし呼び出すだけでなく、モデリングパラメータ呼び出しや、カメラ視点切り変え、レンダリングメソッドの指定なども起動時に与えるスクリプト機能を実装すれば、発表時間にロスを発生させず、スムーズな進行が望めます。

    　
  5. ユーザーインターフェースの強化
    1. CADレベルの数値入力ダイアログボックス。
    2. 位置姿勢制御のコントローラ。
    3. ショートカットキーの充実。
    4. モデリングパラメータのインタラクティブな設定機能。

  6. ダイレクトティーチング
    マウスを動かすと、それに従ってロボット手先が追従する機能を利用する際、手先の動きをリアルタイムにバックアップして、あとでプレイバック再生。複雑な軌道教示も一発。オフライン・ダイレクトティーチングを実現させます。
    さらにスイーピングティーチなる斬新なアイデアももっています。

  7. チュートリアルの制作
    FA教材にできるような簡単マニュアルを、HTML もしくは Adobe Acrobat（お金ください）で制作。

  8. Excel 97とのVisualBasicAssistantとの連携
    　データ処理ソフトの定番になりつつあるExcel97。Excel用には、プログラムを書けるマクロと、Windowsソフトのそのままのインターフェースを提供するVBAという機能があります。
    　簡単なシミュレーションデータ作成プログラムを用意して、こちらでデータ出力。そしてExcel上からもPUMANロボットを動かすことも可能です。またティーチングデータをExcelに戻して、運動軌跡の3次元グラフを描かせたりと使い方も豊富。もちろんMathematicaやMatlabといった数学ソフトからも扱えます。…といったデモプログラムを提供できたらな。

  9. DirectInputに対応
    　マウス以外のコントローラで操作を可能にします。狙い目はSide Winder Precision Proのようなジョイスティックタイプと、PlayStationのような十字キータイプ。
    　最近では、Side Winder Force FeedBack Proという力覚提示システムも2万以下で売られるようになりました。これこそまさにダイレクトティーチング、仮想インピーダンス。夢が現実になりそうです。

（もちろんこれが全てではありません）


詳細説明

「第一回：Newモデリングパラメータ」とは？　98.03.20更新日記より

　現行のモデリングパラメータは、ユーザー定義により3D階層構造モデルを生成するために記述するパラメータファイルのことです。このファイル内では、

  1. 階層構造モデルで使用するパーツ名
  2. パーツ同士の親子関係
  3. パーツのサイズと色
  4. パーツの表示／非表示

といった設定データを書き込みます。

　これにカメラ視点をもつパーツ指定、光源をもつパーツ指定を組み込んだのがNewモデリングパラメータです。くわえてver.0.98では、モデリングパラメータに時間管理のアドバンテージを預けることを可能にさせる予定。

  • たとえばカメラのかたちをした3Dパーツ（カメラモデル）を画面上に配置して、カメラ視点機能を持つことを明示します（もちろんモデリングパラメータ記述による）。そして時間管理をモデリングパラメータに任せることで、ver.0.95までは「ロボットの動作時間＝アニメーション時間」だったものを、カメラの撮影時間にすることができます。
  • カメラモデルにはアニメーション動作を設定することが可能なため、定位置視点でない、よりドラマチックな視点でロボットを眺めることができます。
    ここでモデリングパラメータの一機能である「ロボット手先に追加」を用いれば、ロボット手先にCCDカメラをつけたような映像を3DCGで再現することが可能です。
  • カメラ視点機能は、人体モデルの頭部モデルに追加することも可能なので、たとえば体操の鉄棒ウルトラC技「ムーンサルト」の視点を疑似体験することもできるのです。
  • 複数のモデリングパラメータそれぞれにカメラ視点を与えることで、カメラA、カメラB、カメラCへと視点を瞬時に切り替えることで、ザッピングTVのようにインタラクティブな操作が可能になります。

　カメラ指定と同様に、光源設定も追加することで、より躍動的なライティング効果が発現できるでしょう。
　カメラとライティング機能とモデリングパラメータを融合するだけで、こんなに楽しい機能を実現できる（はず）。みなさん応援してください(^_^)

とりあえず転載禁止
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