JP6279753B2 - カップリングの拘束を用いたシミュレーション、データ処理装置および媒体 - Google Patents
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Description
CADシステムにより、製品の視覚化及びシミュレーションが可能となる。改善されたシステムが所望されている。
本発明の種々の実施形態には、モデルシミュレーション方法、対応する装置、及び、コンピュータで読み出し可能な媒体が含まれる。1つの方法は、シミュレーションモデルをデータ処理装置で受信するステップであって、シミュレーションモデルがカップリングによって接続された少なくとも1つの主ジョイントと少なくとも1つの従ジョイントとを含み、主ジョイントはリジッドボディの主アタッチメントを有し、従ジョイントはリジッドボディの従アタッチメントを有するステップを含む。当該方法は、主アタッチメントの主軸線及び従アタッチメントの従軸線をカップリングに基づいて識別するステップを含む。当該方法は、主軸線がモータを含むか又は従軸線がモータを含むかに関するモータ判別を行うステップと、主アタッチメント及び従アタッチメントに関する交差ベース判別を行うステップとを含む。当該方法は、モータ判別及び交差ベース判別に基づいてどのボディを拘束すべきかについての拘束判別を行うステップと、拘束判別にしたがって拘束を記憶するステップと、拘束判別にしたがってシミュレーションモデルを実行するステップとを含む。
A1・ν1+B1・ω1+A2・ν2+B2・ω2=c
であり、ここで、記号ν及びωはリジッドボディの直線運動速度及び角速度を表す。下付き数字は速度がどのリジッドボディに由来するかを表す。変数A,B,cはベクトルの導出値A,B及び補正値cであるか、又は、オブジェクト間の相互作用を定義する物理ライブラリを個別に構成することにより指定可能である。記号・はベクトルのドット積を表す。当該手段はどの2つのリジッドボディが拘束されるかを選択できる。しかし、方程式の構造及び使用可能なボディ数は通常は固定されている。
A1・(νa−νb)+B1・(ωa−ωb)+A2・(νc−νd)+B2・(ωc−ωd)=c
ここで、記号ν及びωは、各リジッドボディa,b,c,dの直線運動速度及び角速度を表す。この修正された方程式では、4つのリジッドボディ全てが、単独のリジッドボディ速度に代え、各ジョイントに結合されている各リジッドボディペアの速度差について考慮される。また、軸線ベクトルA1,B1,A2,B2を、各リジッドボディ速度に対する個別の軸線に分解可能である。拘束ソルバにこうした方程式を組み込めれば問題を解くことができるが、これは現行の物理エンジンの能力を超えている。4つまでのリジッドボディを参照する拘束方程式は、現行の物理エンジンでは一般には利用不能である。
A1・ν1+B1・ω1+A2・ν2+B2・ω2=c
を使用可能である。ここで、記号ν及びωは、リジッドボディの直線運動速度及び角速度を表す。下付き数字は速度がどのリジッドボディに由来するかを表す。変数A,B,cは、ユーザが指定した値を表す。
A1・ν1+B2・ω1+A1・ν2+B2・ω2=c
を使用できる。このケースでは、主軸線が直線運動軸線であって方向A1で運動し、従軸線が回転運動軸線であって軸線B2を中心として回転する。主軸線が回転軸線で従軸線が直線運動軸線である場合には、インデクスの数字が入れ替わる。ベクトルA1,B2の長さは、これらの長さの比が各軸線に適用される速度の比の逆数に対応するように調整される。例えば、回転軸線が直線運動軸線の移動の単位長さ当たりで2回ずつターンする場合、長さA1を長さB2で除算した比は4πとなる。
(A1+A2−proj(A2,A1))・ν1+(A2+A1−proj(A1,A2))・ν2=c
ここで、proj(A1,A2)={(A1・A2)/(A2・A1)}A2
を使用できる。この例では、当該方程式は、直線運動‐直線運動拘束を設定する。回転‐回転拘束の場合、ベクトルBが角速度値に対して使用可能となるが、全体としての方程式は同じである。このとき、A1は主軸線を表すベクトルであり、A2は従軸線を表すベクトルである。上述した方程式と同様に、各軸線の長さは、これらの長さの比が所望の速度の比の逆数となるように設定される。A1,A2が平行である場合、A1へのA2の射影はA2となり、A2へのA1の射影はA1となるので、方程式はより簡単な式
A1・ν1+A2・ν2=c
に単純化される。
Claims (17)
- データ処理装置(100)によって実行されるモデルシミュレーション方法であって、
シミュレーションモデル(300)を前記データ処理装置で受信するステップ(505)であって、前記シミュレーションモデルは、カップリング(314)によって接続された少なくとも1つの主ジョイント(312)と少なくとも1つの従ジョイント(318)とを含み、前記主ジョイントはリジッドボディの主アタッチメント(308)を有し、前記従ジョイントはリジッドボディの従アタッチメント(302)を有するステップと、
前記主アタッチメントの主軸線(320)及び前記従アタッチメントの従軸線(322)を前記カップリングに基づいて識別するステップ(510)と、
前記主軸線がモータ(316)を含むか又は前記従軸線がモータを含むかに関するモータ判別を行うステップ(520)と、
前記主アタッチメント及び前記従アタッチメントに関する交差ベース判別を行うステップ(525)と、但し、前記交差ベース判別を行うステップは、前記従アタッチメント(428)が前記主ジョイントのベースであるか否かを判別するステップと、前記主アタッチメントが前記従ジョイントのベースであるか否かを判別するステップとを含み、
前記モータ判別及び前記交差ベース判別に基づいてどのボディを拘束すべきかについての拘束判別を行うステップ(530)と、
前記拘束判別にしたがって拘束を記憶するステップ(535)と、
前記拘束判別にしたがってシミュレーションモデルを実行するステップ(540)と
を含む、方法。 - 前記データ処理装置によりさらに、前記主アタッチメントがヌルであるか、又は、前記従アタッチメントがヌルであるか、又は、前記主アタッチメントと前記従アタッチメントとが同じであるか、又は、前記主軸線及び前記従軸線の双方がモータを含むかを判別することにより、前記カップリングがシミュレート可能であるか否かを判別する、
請求項1記載の方法。 - 前記シミュレーションモデルを実行するステップを、前記主軸線の軸線タイプ及び前記従軸線の軸線タイプに基づいて行う、
請求項1記載の方法。 - 前記モータ判別にしたがって、前記主軸線も前記従軸線もモータを含まないことが判別された場合、前記拘束判別において前記主アタッチメント及び前記従アタッチメントの双方が拘束されるものとする、
請求項1記載の方法。 - 前記モータ判別にしたがって、前記主軸線がモータを含みかつ前記従軸線がモータを含まないことが判別された場合、前記従アタッチメントが前記主ジョイントのベースであれば、前記拘束判別において前記従アタッチメントをバックグラウンドに拘束し、前記主アタッチメントは拘束しないものとする、
請求項1記載の方法。 - 前記データ処理装置によりさらに、前記主軸線の軸線タイプと前記従軸線の軸線タイプとを求め、前記主軸線及び前記従軸線が直線運動軸線である場合には、前記装置によりさらに、
(A1+A2−proj(A2,A1))・ν1+(A2+A1−proj(A1,A2))・ν2=c
なる拘束を記憶し、ここで、
proj(A1,A2)={(A1・A2)/(A2・A1)}A2
であり、A1は主軸線を表すベクトルであり、A2は従軸線を表すベクトルであり、ν1は主アタッチメントの直線運動速度を表し、ν2は従アタッチメントの直線運動速度を表し、cは補正係数を表す、
請求項1記載の方法。 - プロセッサ(102)とアクセス可能メモリ(108)とを含むデータ処理装置(100)であって、
前記データ処理装置は、特に、
シミュレーションモデル(300)、すなわち、カップリング(314)によって接続された少なくとも1つの主ジョイント(312)と少なくとも1つの従ジョイント(318)とを含み、前記主ジョイントがリジッドボディの主アタッチメント(308)を有し、前記従ジョイントがリジッドボディの従アタッチメント(302)を有するシミュレーションモデルを、前記データ処理装置で受信し(505)、
前記主アタッチメントの主軸線(320)及び前記従アタッチメントの従軸線(322)を前記カップリングに基づいて識別し(510)、
前記主軸線がモータ(316)を含むか又は前記従軸線がモータを含むかに関するモータ判別を行い(520)、
前記主アタッチメント及び前記従アタッチメントに関する交差ベース判別を行い(525)、但し、前記交差ベース判別では、前記従アタッチメント(428)が前記主ジョイントのベースであるか否かが判別され、前記主アタッチメントが前記従ジョイントのベースであるか否かが判別され、
前記モータ判別及び前記交差ベース判別に基づいてどのボディを拘束すべきかについての拘束判別を行い(530)、
前記拘束判別にしたがって拘束を記憶し(535)、
前記拘束判別にしたがってシミュレーションモデルを実行する(540)
ように構成されている、データ処理装置。 - 前記データ処理装置によりさらに、前記主アタッチメントがヌルであるか、又は、前記従アタッチメントがヌルであるか、又は、前記主アタッチメントと前記従アタッチメントとが同じであるか、又は、前記主軸線及び前記従軸線の双方がモータを含むかを判別することにより、前記カップリングがシミュレート可能であるか否かが判別される、
請求項7記載のデータ処理装置。 - 前記シミュレーションモデルの実行が、前記主軸線の軸線タイプ及び前記従軸線の軸線タイプに基づいて行われる、
請求項7記載のデータ処理装置。 - 前記モータ判別にしたがって、前記主軸線も前記従軸線もモータを含まないことが判別された場合、前記拘束判別において、前記主アタッチメント及び前記従アタッチメントの双方が拘束されるものとする、
請求項7記載のデータ処理装置。 - 前記モータ判別にしたがって、前記主軸線がモータを含みかつ前記従軸線がモータを含まないことが判別された場合、前記従アタッチメントが前記主ジョイントのベースであれば、前記拘束判別において、前記従アタッチメントがバックグラウンドに拘束され、前記主アタッチメントは拘束されないものとする、
請求項7記載のデータ処理装置。 - 前記データ処理装置によりさらに、前記主軸線の軸線タイプと前記従軸線の軸線タイプとが求められ、前記主軸線及び前記従軸線が直線運動軸線である場合には、前記装置によりさらに、
(A1+A2−proj(A2,A1))・ν1+(A2+A1−proj(A1,A2))・ν2=c
なる拘束が記憶され、ここで、
proj(A1,A2)={(A1・A2)/(A2・A1)}A2
であり、A1は主軸線を表すベクトルであり、A2は従軸線を表すベクトルであり、ν1は主アタッチメントの直線運動速度を表し、ν2は従アタッチメントの直線運動速度を表し、cは補正係数を表す、
請求項7記載のデータ処理装置。 - 非一時性の、機械で読み出し可能な媒体(126)であって、
該媒体には、実行時に、データ処理装置(100)に、
シミュレーションモデル(300)を前記データ処理装置で受信させ(505)、前記シミュレーションモデルは、カップリング(314)によって接続された少なくとも1つの主ジョイント(312)と少なくとも1つの従ジョイント(318)とを含み、前記主ジョイントはリジッドボディの主アタッチメント(308)を有し、前記従ジョイントはリジッドボディの従アタッチメント(302)を有するようにし、
前記主アタッチメントの主軸線(320)及び前記従アタッチメントの従軸線(322)を前記カップリングに基づいて識別させ(510)、
前記主軸線がモータ(316)を含むか又は前記従軸線がモータを含むかに関するモータ判別を行わせ(520)、
前記主アタッチメント及び前記従アタッチメントに関する交差ベース判別を行わせ(525)、但し、前記交差ベース判別では、前記従アタッチメント(428)が前記主ジョイントのベースであるか否かが判別され、前記主アタッチメントが前記従ジョイントのベースであるか否かが判別され、
前記モータ判別及び前記交差ベース判別に基づいてどのボディを拘束すべきかについての拘束判別を行わせ(530)、
前記拘束判別にしたがって拘束を記憶させ(535)、
前記拘束判別にしたがって前記シミュレーションモデルを実行させる(540)
ための複数の実行可能な命令が記録されている、
機械で読み出し可能な媒体。 - 前記データ処理装置によりさらに、前記主アタッチメントがヌルであるか、又は、前記従アタッチメントがヌルであるか、又は、前記主アタッチメントと前記従アタッチメントとが同じであるか、又は、前記主軸線及び前記従軸線の双方がモータを含むかが判別されることにより、前記カップリングがシミュレート可能であるか否かが判別される、
請求項13記載の機械で読み出し可能な媒体。 - 前記シミュレーションモデルの実行が、前記主軸線の軸線タイプ及び前記従軸線の軸線タイプに基づいて行われる、
請求項13記載の機械で読み出し可能な媒体。 - 前記モータ判別にしたがって、前記主軸線も前記従軸線もモータを含まないことが判別された場合、前記拘束判別において前記主アタッチメント及び前記従アタッチメントの双方が拘束されるものとし、
前記モータ判別にしたがって、前記主軸線がモータを含みかつ前記従軸線がモータを含まないことが判別された場合、前記従アタッチメントが前記主ジョイントのベースであれば、前記拘束判別において、前記従アタッチメントがバックグラウンドに拘束され、前記主アタッチメントは拘束されないものとする、
請求項13記載の機械で読み出し可能な媒体。 - 前記データ処理装置によりさらに、前記主軸線の軸線タイプと前記従軸線の軸線タイプとが求められ、前記主軸線及び前記従軸線が直線運動軸線である場合には、前記装置によりさらに、
(A1+A2−proj(A2,A1))・ν1+(A2+A1−proj(A1,A2))・ν2=c
なる拘束が記憶され、ここで、
proj(A1,A2)={(A1・A2)/(A2・A1)}A2
であり、A1は主軸線を表すベクトルであり、A2は従軸線を表すベクトルであり、ν1は主アタッチメントの直線運動速度を表し、ν2は従アタッチメントの直線運動速度を表し、cは補正係数を表す、
請求項13記載の機械で読み出し可能な媒体。
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