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UC-win/Road Ver.11

3维实时VR套装软件

　标准支持VR-Cloud®
支持VR数据的网上公开，以协调设计和远隔会议为目的的VR-Cloud®服务器功能在UC-win/Road的Advanced及Ultimate版本中标准搭载。他可在项目制作时对远隔关系者进行演讲。使用Android端末可方便更多人观看操作。
▲图1　VR-Cloud®
　UI改善
画面菜单类型采用「丝带」形式。丝带替换目前的菜单及工具栏，让作业中需要的命令可以快速找到，提高作业效率。

UC-win/Road的丝带菜单由「文件」、「主页」、「编辑」、「视点」、「服务器」、「插件」组成。丝带使将相关功能集中，通过相应图标表示，到目 前为止略微繁琐的设置画面可以更加清楚得表现。

▲图2　主画面丝带菜单 ▲图3　材质设置画面

为了改善它，在使用模型，道路及天空材质时，更新材质用文件夹的文件后，无需启动UC-win/Road就可直接使用。并且，材质选择可能的全画面界面 统一，以下功能可在全画面中使用。
  • 材质列表的更新
  • 从文件当中追加读取
  • 从Road DB中下载
　Oculus Rift 对应
Oculus Rift是美国Oculus VR公司开发的密闭型HMD(Head Mounted Display)。比从前的HMD相比它视角扩大（对角110°），使用本工具，可给予影像更大的沉浸感及临场感。
▲图4　OculusRift用映像例 ▲图5　OculusRift DK2

立体视对左右眼可表现考虑视差的不同影像。并且，为了让两眼的至近距离中配置的画面作为大画面，广视野观看，与安装镜头相反表示。并且，还与内藏加速度传 感器连接，体验者的头部方向与影像的视线方向同步，可以自由选择试点进行驾驶模拟及步行体验。
HMD与通常的显示屏相比可以更加正确得把握模型的立体感与距离感，在模拟的可视化与演示上非常有效。
　OpenStreetMap对应
OpenStreetMap (OSM)是世界免费地图。谁都可以使用它来接近现实。OSM可取代Google地图等有偿服务，许多企业采用该服务。

他的数据格式基本上由节点，道路构成，互相相关，具有开放性与柔软性。例如道路，隧道，桥梁，建筑物等均可表现。

OSM插件是为了连接OSM与UC-win/Road而开发的插件。他实现了在3D虚拟空间的世界里简单再现OSM数据并使之可视化。

此次新增功能是用户可导入任意OSM、在插件一侧自动将UC-win/Road数据兑换。它支持道路，隧道，桥梁，道路名称，道路类型，车线大小等设置，并支持二次开发。将来还将支持建筑物导入。

▲图6　OpenStreetMap数据变换例
　线形计算功能
在之前的版本当中，为了输入既有道路，必须首先读取航空照片之后再使用IP法进行线形输入调整，非常耗费时间。
UC-win/Road 11当中，为了实现更加简单方便得输入道路线形，开发出线形计算功能。可将GPS的轨迹信息导入，并且从手动输入的点列当中自动计算成为道路中心线的平面线形与纵断线形。使用线形计算功能，可更加缩短数据制作时间，更简单得进行模拟环境的构筑。

平面线形计算
 平面线形是利用直线，缓和曲线，圆平三要素构成的原因计算线形。最初的步骤从点列当中检测直线部分及圆弧部分。
  检测出直线和圆弧之后，计算直线和圆、圆和圆结合的缓和曲线（回旋曲线）、直线与圆弧以缓和曲线接续。

纵断线形计算
 平面线形以同样的方法检测出直线，当求出纵断变化点之后，与点列结合调整VCL并设置道路。
▲图7　从点列当中制作平面线形变换为StreetMap数据例
▲图8　从点列当中制作纵断线形
　3DS输出功能改善
输出3DS文件时，追加XML文件向目标物的坐标信息及景观信息功能。
使用输出的3DS模型与XML模型，将比其他应用程序有更高的活用空间。
 并且，他还对应新的标识，道路标记，背景，电线等物体的3DS输出。
　SfM(Structure from Motion)
SfM(Structure from Motion)是将复数照片当中生成三维坐标数据(点云数据)的技术的统称。SfM无需特殊的机器，只需使用一般数码相机设下的照片就可简单制作三维数据。SfMPlugin是使用UC-win/Road进行SfM分析、分析结果可在UC-win/Road上表示的插件。
SfMPlugin使用顺序如下所示。

  1. 对计划制作的三维坐标进行摄影
  2. 设置分析条件，执行SfM分析
  3. 调整点云
分析时除了需要照相机的失真天性信息之外，照片以外的所有文件均可使用SfMPlugin功能制作。制作完成的点云在UC-win/Road空间上表现，可应用于模拟。除此之外，为了使点云更方便使用，它的位置，旋转，规模等均可调整。

本插件可用在使用车载照相机复原道路及道路构造物，使用UAV进行复杂形状及大型建筑物复原。

■图9　SfMPlugin概要
　自行车模拟
  自行车力学模型在新版本中作为标配搭载。
  在现有版本当中自行车驾驶是将自行车模型定义为步行者步行。在此背景下，由于自行车是步行者的一种，当脚蹬踏板停止后，整个模拟也直接停止。
  此次追加的自行车模拟，可遵循惯性法则，支持资源保存法则，空气抵抗等力学模型。因此自行车在脚蹬踏板停止之后还可依据惯性滑 动，根据上坡和下坡的倾斜度速度也会发生变化。脚蹬踏板产生的扭力及摩擦系数，车重等参数均可设置，也可在独自环境中模拟。
▲图10　驾驶示意图

  自行车模拟此次可作为场景制作的某一部分安装。设置场景的某一部分时，需要首先设置乘车汽车模型驾驶线路及驾驶开始位置。驾驶线路通过事先制作完成的飞行路线，使自行车模型在地上正确驾驶。使用键盘或游戏控制器，启动自行车驾驶。

 此产品还可对应记录输出功能。在模拟当中取得的自行车的位置及倾斜，速度信息等可进行输出，对相关研究起到帮助。

  并且，还可使用插件与FLOVEL CO.,LTD生产的cycle street连接，通过与电脑接续的cycleStreet踏板，自行车可在模拟环境下行进。并且，由 于可直接表现cycleStreet的踏板旋转速度，可调节速度。
　更新渲染引擎
  此次更新了影子可视化功能的高速化以及进行了对应品质改良。
  不但可对应日照模拟，驾驶模拟及需要实时性的模拟也可使用，大大增加了立体感与沉浸感。影子的锐度，清晰程度及浓度等可进行设置。不但可设置晴天的状态还可设置阴天状态的影子。

  湖沼的表现当中改善了微波表现。可动态计算材质，光的反射等，实现更真实的水表现。
  
  天空的制作除了现有的使用材质的方法之外，还可根据天空的模型化计算浊度（彩霞状况）和根据时间计算天空颜色。今后还将扩展云的模型化。

更新了内部渲染引擎，确保延展性。画面渲染方法统一的同时，可提供描绘各个步骤的二次开发。将来将会使用SDK，追加描绘各步骤（路径）的前，后处理，鱼眼镜头效果，环境闭塞，边缘融合等功能。
UC-win/Road Ver.10 没有影子
 UC-win/Road Ver.11 晴天天空明亮时

UC-win/Road Ver.11 阴天天空昏暗时
▲图11　UC-win/Road Ver.10没有影子时与UC-win/Road Ver.11有影子时的比较
　　　　Ver.11可设置晴天与阴天等，天气的不同使天空明亮度及影子强度，使表现更加丰富。
 
▲图12　微波表现   ▲图13　天空表现
　卷尾
以上是UC-win/Road 11的最新功能。
今后也将根据各位的意见，积极改良产品。敬请期待。
(Up&Coming '16　新年号刊载)
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