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UC-win/Road Ver.9
三维实时VR软件包

  UC-win Series
Simulation




 前言
在交通安全研究、基础设施协调、车辆研究开发等领域,需要在各类驾驶状况下进行调查、验证及实验。特别是在系统自动化、车载辅助系统开发中,对车辆驾驶状况的详细再现的需求与日俱增。为了满足这些需求,UC-win/Road Ver.9中对场景功能、微观模拟播放器、及集群系统进行了扩展,并追加了自动驾驶功能。

此外,除了模拟功能,对操作性也做了改善同时追加了新的建模功能。

  • 场景中添加了交通控制功能,特别是对应了可以对周边车辆的详细控制。
  • 微观模拟播放器中可以播放事先记录的动作,对交通模拟的统合做了改善。
  • 集群系统中,新增提供了互动客户端。利用互动客户端,1人用户在进行驾驶、歩行操作时,可与集群相连接的其他客户端和环境进行同步。
  • 自动驾驶功能中,除实现一般的车间距离控制系统(Adaptive Cruise Control、ACC)外,还对应自车完全自动行驶功能。
  • 新追加的模型面板中,全部模型种类的导入、配置等管理及检索可收纳在1个画面。
  • 以前具备的路面标识、道路附属标识、树木等可通过参数生成,还新增了楼梯、海报、LED显示的标记、自动扶梯、栏栅作为参数模型可进行建模。

 交通模拟功能扩展
场景扩展
UC-win/Road Ver.9的场景功能中,关于动态控制可能的参数将按照下述推广扩展。

首先,相对其他车辆行驶速度、车道序号、车道保持偏移对应动态变更。由此,交通车辆中可识别先行车辆,任意位置、时间下可对先行车辆进行控制命令。自车时,ACC功能的参数、自动驾驶中其他车相同参数可变更。

另外,关于控制场景进展(迁移)的条件,可选择先行车辆,与控制命令一样可将任意场所、时间下自车前面所在车辆用于条件判定。例如,与先行车辆的车间距离、到达先行车辆的所需时间、冲突等用于场景的迁移控制。通过这些命令可再现各类行驶状况。根据自车和右车道车辆的车间距离,通过发行车道变更命令做成其他车辆挤入、超车的场景,通过车道保持偏移的变更,先行车辆の错开、接近的表现。

其他,Ver.9中可以管理歩行模拟。可控制歩行的开始、结束、歩行者的模型选择等。

交通快照功能
以前通过重播插件及微观模拟播放器可进行记录模拟的播放,新增了交通状况的快照功能。与播放不同,可方便从决定好的交通状况开始模拟。特别是,车辆数较多时,通过本功能可以从一次性保存的交通状况播放模拟。自身车辆的驾驶状况也被一起保存,可同时重新开始驾驶。

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■图1 根据车间距离挤入的再现示意 ■图2 交通快照重新开始后:
车道变更中保存车辆、交叉口的
车辆信息,重新开始

ACC自动驾驶功能
驾驶模拟中新增了自车的ACC功能及自动驾驶功能。这些功能可用于ITS、交通安全研究、教育等方面。

关于功能,基于UC-win/Road交通流模拟中各车辆的自动驾驶,对ACC进行特定算法的开发。忠实于速度、及目标的TTC(Time to collision),可在手动驾驶和包含自动操控的完全自动驾驶功能之间切换。另外,基础设施协调的模拟中可识别信号和限制速度。

 集群系统扩展
驾驶模拟器同期功能
以往的UC-win/Road集群系统(通过集群插件可实现。收费选项)中,驾驶模拟时有仅限一个人进行驾驶(仅限主控PC)的限制。Ver.9中,复数的使用者可同时在相同VR环境下行驶、歩行模拟。这被称为互动客户端。此外,这些模拟与一般的游戏控制器一起,在表1中归纳了外部设备的操作。

行驶 方向盘和踏板
游戏控制器
驾驶模拟器和DS插件连接(收费插件)
键盘
歩行 游戏控制器
键盘
■表1 客户端PC的操作方法

再者,本系统中集群插件对全部PC进行同步,所连接的各电脑的VR环境是一样的。

利用集群系统用户之间的同步可在较低等待时间下进行。等待时间是指对方的动作显示到自己的显示的所需时间,可控制在1帧以内。

此外,由于是集群系统需要对交通状况、气象、可动模型、旗、树木的摇曳等,所有的模拟要素完全同步,各用户确保相同状况且相同时间进行模拟。此外,作为主控PC的管理者可对互动客户端的视野进行追踪。再者,复数个使用者的模拟中,可运用场景进行控制。

进行模拟时,特别是实验时,需要模拟信息的输出及记录(LOG)。本系统中在主控机可实现模拟全体的记录及信息的输出。客户端机器会输出用户操作的车辆、歩行者、及其周边车辆和歩行者的信息到LOG。

将来,UC-win/Road Ver. 9中奖在客户端进行用户操作的1台车辆或1名歩行者的计算,将模拟全体的分散化列入视野。


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■图3 驾驶模拟器同期构成 ■图4 驾驶模拟器同步的例子

客户端设置扩展
3D空间背景的非显示选项
可进行3D空间背景的隐藏、UC-win/Road的HUD和场景的图像、信息、视频和脚本图像、选择仅显示信息。例如,为了不降低连接的低配置PC的同步性能,可以不显示3D空间背景,仅显示多媒体内容。

DOME用投影仪追加设置
通过DOME用投影仪的新增设置,不破坏纵横比,垂直FOV和水平FOV同时利用进行描绘。此外,对应投影仪Pitch角度的应用。

 建模/模型配置功能扩展
模型面板
为了改良产品的使用性能,开发了[模型面板](图5)。开发的目的是在一个画面中集成各项功能。实际,通过与编辑相同的界面可在此面板上进行所有模型的导入、删除。另外,一次点击选择的模型即可配置到地形上。

[用户标签]功能辅助项目中所包含的模型整理。此外,通过实装的检索引,类型(一般模型、车辆、建筑物、…)、名称、扩展名(3ds、fbx、2d tree)、标签等,可快捷检索到需要的模型。例如,[一般模型类型中设置名称中输入“Street”,至少可以进行具有“cheap”、“fashion”用户标签的全部模型]等复杂检索(图6)。

■图5 模型面板的界面 ■图6 检索咨询实行

模型库
UC-win/Road Ver.9中实装了[模型库]功能。其处理过程的设计单纯高速。通过对使用计算机的数据文件夹进行扫描,将发现的模型(rm, 3ds、fbx)无需导入到内存自动作成,根据模型文件的文件夹名赋予标签。模型在配置、编辑使用时,初次被全体导入。通过此新功能无需对每个模型手动导入,节省了大量时间。

参数模型插件
通过参数插件,可进行参数输入的标识、台阶、自动扶梯、及栏栅(栅栏)的作成(图7)。各模型通过编辑画面,例如台阶的纵深、高度、栏的数量、使用材质的设置等,可根据需要自行定义(图8)。

参数台阶的操作例子
UC-win/Road会根据台阶文件夹里存在的图像自动作成。模型面板中选择任意台阶,可访问包含可自定义参数(高度、宽度、厚度、颜色)的框(图9)。这些参数可随时编辑,编辑后通过点击地形可制作台阶模型的实体。

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■图7 参数模型(台阶)的例子  
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■图8 台阶编辑画面 ■图9 模型面板上
    的台阶编辑

 微观模拟播放器
微观模拟播放器は是进行UC-win/Road模拟的记录、播放,播放其他应用程序的模拟结果的插件。可用于记录交通信号的循环、车辆、特征人物的移动,作为UC-win/Road的交通或模拟可进行记录、播放。此外,与交通的微观模拟、建筑管理模拟、歩行者的群集移动等的结果相连接,使用UC-win/Road的三维模型可进行播放。其他,道路外、飞行路径外可显示移动对象。

这次的Ver.9中,利用越野的开发经验对微观模拟进行了优化。改善了地形和道路的标高取得算法,在道路项目中改善了标高计算性能。此外,开发了驾驶车辆周边的模型在UC-win/Road继续处理的优化,以及驾驶时先行车辆的探知功能。通过此探知功能,可取得先行车辆的速度、位置等信息(图10)。

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■图10 先行车辆的信息输出功能

 FBX对应改善
Ver.9中,关于FBX模型,对具有透明度信息的材质进行了对应。具有Alpha通道的材质、具有透过色设置的材质做了全方位对应,根据设置的透明度信息,透过多边形,也可实现半透明(图11)。此外,对不具备透明度信息的材质也可作为黑色透过色进行设置。
其他,Ver.9中对FBX模型的高度照明进行了对应,运用车头灯、街灯时在FBX模型中也对应可以反映照明效果(图12)。

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■图11 通过Alpha通道透过显示 ■图12 FBX模型的照明效果对应

 拖车的驾驶行驶功能
最新对应拖车的驾驶。拖车与通常的车辆不同,牵引车(车头模型)和非牵引车(拖车模型)分别进行设置,作为不同模型的连结进行控制。
图13在驾驶开始时的选择画面,车头模型/拖车模型扩展为可分别进行选择。此外,场景中也可进行设置,可对应制作驾驶拖车一样的体验场景。

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■图13 拖车的驾驶开始画面

 结束语
UC-win/Road Ver.9中对上述介绍的各项功能进行了扩展,今后将继续对车辆运动模型的改良(转向过度的实现)、DWG数据的导入/导出对应等进行扩展和改善。敬请期待。
 UC-win/Road Ver.9 产品价格表
●应用程序软件本体 ※Trial Version可从HP申请下载。
产品名称 新购价格 修订价格 详细
UC-win/Road Ver.9 Advanced \900,000 \80,000 含点云建模、Civil 3D、InRoads、OSCADY PRO、xpswmm、12D Model等
UC-win/Road Ver.9 Driving Sim \1,200,000 \180,000 含ECO驾驶、驾驶模拟器、微观模拟播放器、LOG输出插件等
UC-win/Road Ver.9 Ultimate \1,700,000 \450,000 含Driving Sim及Advanced的全部插件选项和IFC/停车场模型导入/12d Model 插件等※1
UC-win/Road Ver.9 Standard \580,000 \80,000 不含插件、选项的标准产品
UC-win/Road Ver.9 Presentation Version \50,000 Free 可使用Visual Option Tools等演示功能的产品
UC-win/Road Cluster Client Version \50,000 Free 集群选项(通过复数PC分散符合,实现多屏幕显示)的客户端PC用产品
UC-win/Road Multi User Client Version \100,000 Free 通常集群客户端外,还搭载驾驶和歩行模拟功能。集群中可与其他的多用户客户端同步
UC-win/Road Free Viewer Free Free 3D空间下可自由移动、脚本播放的免费浏览产品
※1 不含选项单卖产品(Road for SaaS、SDK、集群、Motion、RoboCar®等)。

●各种插件/插件对应表
产品名 Advanced Driving Sim Ultimate Trial 新购价格
点云建模 插件 - \150,000
噪音模拟 选项 - \300,000
噪音模拟 选项
超级计算机选项
- - - - \18,000/月
Civil 3D 插件 - - \75,000
EXODUS 插件 - - \300,000
GIS插件 - - \250,000
InRoads 插件 - - \75,000
OSCADY PRO 插件 - - \100,000
Sidra 插件 - - \75,000
S-PARAMICS连接 插件 - - \80,000
TRACKS 插件 - - \150,000
xpswmm 插件 Ver.2(for Tsunami) - - \300,000
3D模型输出插件 - - \80,000
场景 插件 \150,000
微观模拟播放器 插件 \300,000
通信 插件 - \300,000
驾驶模拟器 插件 - - \300,000
ECO驾驶 插件 - - \300,000
重播选项 - \150,000
LOG输出插件 - - \300,000
停车场模型导入插件 - - - \80,000
IFC插件 - - - \80,000
12d Model 插件 - - - \75,000
Legion连接插件 - - - \80,000
孟塞尔色系输出插件 - - \200,000
远程访问插件
(VR-Cloud® Flash Version)
- - - \300,000
免费浏览输出插件 - - - \75,000
运动平台 插件※1 单卖选项 \800,000
超级计算机Cloud® 流体解析连接插件 \300,000
VR-Studio®插件 \75,000
集群选项※2 \800,000
海啸插件 \300,000
※1:系统选项:仅提供系统开发用 ※2:基本构成 : 伺服PC 3台、服务器PC 1台
(Up&Coming '12 新年号刊载)
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