4 / 18
Н.И. Гамазов, В.И. Новиков
50
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2017. № 3
ку, определяющую, с какими из других объектов сцены он будет участвовать в
соударениях. Расчет физических процессов в пакете
BGE
происходит в автома-
тическом режиме, т. е. для каждого объекта и для каждого такта времени инте-
грируются уравнения движения Ньютона, в результате чего определяются век-
торы скорости и перемещения объекта.
Объекты могут быть помещены на сцену заранее, в виде отдельных стандарт-
ных элементов (куб, сфера, цилиндр, тор, объемный многогранник и др.) и их
комбинаций, или заданы готовыми геометрическими формами. Такие формы
должны быть предварительно созданы в одном из пакетов 3D-моделирования,
позволяющих экспортировать модель в формате, поддерживаемом графической
оболочкой
Blender
. Таким пакетом является, например, САПР
SolidWorks
, исполь-
зованный авторами настоящей работы для создания 3D-модели ТНПА. Кроме
априорного формирования объектов в графической оболочке
Blender
возможно
их динамическое создание и изменение некоторых свойств, в частности, масшта-
ба и маски соударений в процессе выполнения программы (в
runtime
).
В состав стандартных элементов входят специальные объекты — камеры,
позволяющие воспроизвести виды сцены, которые может наблюдать оператор,
используя телевизионные камеры реального ТНПА, а также различные виды
«от третьего лица», т. е. такие виды сцены, которые в общем случае недоступны
оператору ТНПА. Характеристики камер — фокусное расстояние, глубина рез-
кости, положение и углы поворота, активность — могут быть изменены в
runtime
. Также могут быть изменены такие параметры сцены, как освещенность,
прозрачность воды, наличие и концентрация взвешенных частиц (планктон,
«морской снег»). Наличие взвешенных частиц может быть имитировано либо
средствами
Blender
, либо импортом соответствующего видеоизображения или
gif
-анимации. Для придания цвета, окраски и иллюзии рельефа дна на модель
сцены с помощью операции текстурирования могут быть наложены растровые
изображения. В качестве текстур оболочка
Blender
позволяет использовать как
статические изображения, так и
gif
-анимацию. Перечисленные свойства обо-
лочки
Blender
и пакета
BGE
дают возможность достаточно реалистично смоде-
лировать на тренажере подводную обстановку.
Следует отметить, что все действия с объектами и шарнирами, связанные с
их созданием и уничтожением, изменением характеристик, движением, взаимо-
действием, заданием действующих на объекты внешних сил и моментов, про-
граммируются с помощью языка высокого уровня
Python
(версия 3.x), предо-
ставляющего широкие возможности разработчику ПО [13].
Можно утверждать, что пакет
BGE
, позволяющий автоматически рассчиты-
вать и визуализировать движение системы различных объектов при заданных
силах и моментах и их поведение при взаимодействии друг с другом, а также
реалистично воспроизводить подводную среду, может быть использован для
разработки ПО тренажерного комплекса системы ТНПА–кабель.