| UC-win/Road Ver.6 三维实时VR软件 |
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模拟 |
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UC-win/Road是利用简单的计算机操作作成三维的虚拟现实(VR=虚拟空间）空间的实时VR软件。本次发布的Ver.6追加・改善的功能如下。
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UC-win/Road是利用简单的计算机操作作成三维的虚拟现实(VR=虚拟空间）空间的实时VR软件。本次发布的Ver.6追加・改善的功能如下。 |
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| 歩行者的群集移动 |
| 本次的修订在三维的空间上配置了具有宽度的行走路线(路径)，从而可以追加多数步行者行走的功能（群集移动）(图1)。以往，步行者设定的行走路线是在决定路径上行走，本次的修订不仅改善了现实性，而且还减轻了多数步行者在配置上所需要的时间。 此功能可以一次配置多数的步行者，模拟更加接近人的行为的动作。此外，步行者也可以在行走时自己避免冲突。还可以进行连接了路径的网络构筑，网络内的步行者可以决定自己的进路。
(1)路径是什么呢？ 路径是具有宽度的行走路线，在上面步行者可以任意的走动。是由起点・终点的标记（图2的蓝色四角）和中间的各个变化点（图2的黄色圆圈）所构成，也可以使之倾斜。 (2)路径的设定方法 与以往的行走路线不同的是，为在主画面的三维空间上直接作成，不仅可以容易的把握行走的位置关系，而且还能够实行微小的高度调整等的互动。
(3)步行者的配置方法 步行者的配置有两种方法。紧随模拟开始，预先设定的人数分着在随机的位置上生成的方法，和把以指定的标记作为开始，在固定的时间间隔内生成的方法。但是，在MD3/FBX模型作为群集的对象时，从登陆模型的开始就已经被随机的选择了。 (4)步行的算法 步行者一边回避和其他步行者之间的接触一边步行（图3）。具体的是指，考虑视野和视野角度、位置坐标、速度矢量等参数，来识别各个微小的时间段内进入视野的步行者。当识别到其他步行者的时候，便会改变行走方向。此外，当识别到相同行进方向的步行者的时候，我们加入了追从步行者的要素。这样便形成了流畅的人的流动集群。
(5)今后的计划 计划在今后的修订中，与交通结合，实现在交通信号灯变化前步行者在人行横道前的等待、到达目的地的路线搜索、对高楼等障碍物的回避的功能。 |
| FBX模型的动画功能 |
| UC-win/Road与Ver.5相比，对FBX形式的3D模型的支持方面得到了提升。目前的FBX作为静态的模型（非动画）的支持，Ver.6将其扩大，引进了动画功能。 (1)关于FBX动画 这回支持的FBX动画，被称为骨骼动画（图4）。由于骨骼（骨结构）是负责3D模型的可动区域，所以各结合部分可以突出“关节”的作用。所以骨骼的数目越多分为的可动区域就越多，能够显示出复杂的自然的动作。 此外，所有动画的计算是在着色器中进行的，在FPS中能够播放多人数的动画。另外，和MD3人物模型一样，减少从相机中显示的远而小的模型的显示精度，实现保持性能LOD(level of detail)的功能。
(2)人物的登録 支持FBX动画功能可使作为人物的FBX模型的登录成为可能。该登录是指将过去的「MD3人物登录」画面扩张为「人物模型的登录」画面。这个画面可以实行编辑，删除，从RoadDB上的下载，追加移动体的操作。选择编辑后，FBX场景编辑画面打开，便可以设定动画的速度和规模等（图5）。
(3)在脚本功能上的利用 FBX模型在脚本功能上也可以利用。在脚本的活动编辑画面和目标模型的编辑画面上可以选择已登录的FBX人物模型。 (4)今后的开发计划 目前在其它的应用上，FBX动画的动作设定也是必要的，在今后的修订中计划扩张在UC-win/Road中设定。此外，也计划开发没有设定动画的网格和任意骨骼的绑定功能。 一旦网格绑定功能实现了，各种行动作为骨骼的一种的文库，使动画的设定变得简单容易。 (5)今后的计划 在今后的修订中，计划与交通结合，在交通信号灯变化之前，在人行横道前的等待，到达目的地路线的搜索，高楼建筑等。 |
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| RoadDataViewer插件 |
| 在该项目中的对象（高楼、树木等）和纹理，交叉点等的信息可以以树木的形式列出。树木可以停放在主画面上。此外，一旦选择了在树木中表示对象，便可以进行到此对象的视点移动。还可以变更、删除和过滤对象的名称。 还有，此插件提供了如下的验证功能，可以确认所创建的数据的完整性。
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| IFC插件 |
| IFC(Industry Foundation Classes)数据模型，为推进建筑业的相互操作性，利用IAI开发了具有国际标准规格的插件（目前这种模型的做法是根据buildingSMART
International来开发和维持）。 本插件在IFC格式上的书面文件中的地形数据，可以作为UC-win/Road的地形补丁导入。此外，UC-win/Road中的地形和高楼等的3D模型可以在IFC的格式下输出。图7表示从UC-win/Road输出的IFC文件在商业软件上输入的画面。左侧为UC-win/Road的画面，右侧为商业软件的画面。
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| 12d Model 插件 |
12d Model是澳大利亚12d Solutions公司解决地形建模、测量、土木设计问题的综合插件。应用于道路、建设现场的布局、分让地、环境影响调查等广泛的项目中。该软件利用12d
Solutions公司规定的「12d Ascii File」格式，实现UC-win/Road和12d Model的双方向的数据联合。联合可能的数据如表1所示。
将12d Ascii File导入到UC-win/Road的时候，选择导入地形(Tin数据)和道路线形，和道路横断面的模板一起实行变换。所谓的模板是指，将12d Model的断面数据导入到UC-win/Road中的带有断面属性的映射信息的数据。正常导入后，如图8所示。 此外，从UC-win/Road输出的时候，选择对象（地形、地形补丁、道路线形），然后指定文件名。
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| 与海啸分析软件的联合 |
| xpswmm插件是使泛滥分析软件xpswmm的分析结果，在UC-win/Road上实现可视化的一款插件。本次的修订，更加逼真的显示了海啸分析结果。 (1)改进表現力 对水面的反射和折射的绘制能够进行选择，并实现了以下功能。
不仅可以显示水面细小的涟漪，还可以显示天空、太阳和月亮等的映入。由以上可以看出，我们已经实现了真实度更高的显示。 此外，水面上的反射和折射的比例根据菲涅尔公式计算。因此，如图11的左侧，与水面对比，视线的角度较浅，反射（天空等的移入）较多，相反，当视线加深和折射变多时，水的深色调加强。
(2)海啸造成的建筑物的破坏度 在本次修定中，可以计算海啸在建筑物上施加的抗力，而且实现了建筑物破坏度的可视化功能。 具体的是指利用海啸抗力和各建筑物设定的能量吸收力的参数，来计算建筑物的破坏度，对应的破坏度显示为图2的颜色变化。此外，对于海啸的损害，很正常要考虑水的高度，从xpswmm的数据中获得的水深、流速、建筑物的形状来计算水力，在根据水力来计算抗力，使分析更加准确。 另外，我们正在开发研讨用破坏度的颜色和平面分布轮廓来表示灾害预测图的功能。
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| 5m网格支持 |
| 对应了国土地理院发行数值地图5m网格(标高)数据。5m网格数据可以作为地形补丁导入到UC-win/Road中。导入方法有以下2种。 (1)文件直接选择 从产品菜单的「File」－「Load Terrain Patch」－「Lem file」中直接选择5m网格的Lem文件。 选择后，使用选择的Lem的标高数据作成地形补丁数据。 (2)网格选择 在日本的地形选择画面中点击「5m」的速度按钮，选择Lem文件。选择50m网格的时候，如果Lem包含在内，则显示另一种用途的5m网格画面（图12）。 在这个画面上，用鼠标选择实际导入领域生成通常地形，然后，在通常地形上生成了5m网格的地形补丁（图13）。
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| 包含停车场模型插件 |
| 采用基于停车场规格，支援停车场设计的本公司的CAD系统「UC-1 停车场作图系统」作成停车场设计图数据，使停车场设计图数据输入的插件。 使外部停车集体、内部停车集体、路上标识（前进方向标志等）按照CAD设计图，能够正确的描绘出来（图14）。 此外，由于被输入的设计图数据，作为与高楼和车同样的模型被使用，所以可以配置在任意的位置上和使之全部回转。
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| 烟的改善 |
| 改善隧道内烟的表现，并且在隧道外的烟、火焰的表现也能够更真实的表现出来。 |
| 照相机视野 |
| 以往的版本中，在VR空间里设定固定的照相机，可以任意的追加照相机视野窗来确认景观，这次的版本将以往的版本扩张，配置成互动的照相机。例如，将照相机设定为追随驾驶的车辆，便可以从任意的角度来追赶行走中的车辆。 |
| 特殊气象功能 |
| 在本次版本修改中，雨天时表现的改进有如下2点。 (1)车前溅水表现的追加 驾驶模拟的时候，能够表现出如图15，车前的轮胎的溅水状态。在绘图选项画面上选中「雨天时的水花飞溅」选项。
(2)雨刷的表现 在绘图选项画面中选择表3的参数，同时也可以选择雨刷的速度。此外，不使用挡风玻璃的雨和气象功能，雨刷能够单独的表示（图16）。
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| 控制器的振动功能的追加 |
| 利用方向盘型的控制器和游戏垫进行驾驶模拟的时候，从沥青和砂石道上传来的微小震动和超越车辙时的振动都可以传达到控制器上。 (1)Force Feed Back功能 在图17路面的设定画面上，分配对应着的「Dry」「Wet」「Snowy」「Icy」的各状态的振动数据文件，实行振动效果的设定。 分配设定的路面纹理，在利用到此纹理的路面上行走时，振动可以传达到控制器上。 (2)冲撞功能 在指定道路的任意的位置设定冲撞，驾驶车辆越过冲撞位置的时候，震动可以传达到控制器上。 如图18，如果在路线的轨道上设定的时候，控制器在轨道的上面振动。另外，如果设定道路的车辙、车道和人行道的连接的话，会使真实感增加。
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| 车辆的改善 |
| (1)打滑声 在沥青道路上急加速、急刹车、急转弯的时候，可能会发出杂音。 利用轮胎力学进行实施设定，来计算考虑到车速和车重的惯性力，对轮胎的把握，路面的摩擦系数等，轮胎的打滑加大时，打滑声也随之发出。 (2)采用键盘实行驾驶模拟 以往在实行驾驶模拟的时候，一定要用到方向盘型的控制器和游戏手柄，在本次的修订中，使用键盘就可以实行驾驶模拟。也就是说，在没有控制器的情况下也能够进行驾驶模拟的操作。 |
| 选项·插件的修订 |
| POV-Ray插件 综合AVI插件和POV-Ray插件，在AVI的逐帧上自动输出POV-Ray脚本，可以制作出更高清晰度的动画。 至今为止的AVI文件能够输出各帧的动画。注册逐帧渲染的POV-Ray脚本的结果，便可以生成高清晰度的动画。 在本公司，把高清晰度的动画的作成作为CG电影的服务正在实施当中。本服务是利用兵库县神户市的超级计算机「FOCUS」，使大规模的数据能够更快的得出结果。 POV-Ray脚本逐帧的输出，事先输出静止数据，帧输出的时候为了输出该静止数据的实例数据，可以比较快的进行输出。 脚本 脚本实行时，能够和所有的模型进行接触判定。此外，操作开始时，照相机便可以设定，并且在任意的位置都可以确认状态。 微观模拟播放器 以往的微观模拟播放器可以模拟物体全体的移动和回转，规模的变更，在本次的修定中，可以在指定的范围内进行独立的移动和回转等的操作。 该范围被称之为地域，用鼠标拖动就可以定义，登录复数的地域，可以一边进行编辑一边进行选择。所以，想要详细的确认模拟全体的一部分、想要将这部分作为地域移动，并且将地域内的对象集中的确认都成为了可能（图19）。 此外，追加了在主画面上的OpenMicroSim形式的输出速度按钮。作为交通分析软件的S-PARAMICS和VISSIM的文件被利用。
ECODrive插件 从车辆到道路的路边的最短距离能够记录输出。此外，在脚本实行中，将3D模型配置在任意的车道上，然后能够阻止向前面的进入。在脚本实行中的主画面上不能够看见这个模型。 另外，相互的位置关系用简单的矩形就可以计算。看不见的模型，记录输出也能够被反映出来。 |
| 最后 |
| UC-win/Road Ver.6将以上所示的各种功能进行追加和扩张。今后也将吸取来自用户的要求，努力进行改良和改善。敬请期待。 |
| (Up&Coming '11 晩秋发行出版) |
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