外部メッシュファイルの利用方法

ここではCADツールやモデリングツールを使用して作成した外部のメッシュファイルをモデルに取り込む方法について解説します。ここではメッシュを作成するツールとしてフリーのモデリングツールであるBlenderを用いますが、他のツールでも同様の手順で取り込むことができます。

Tankモデル

ここでは SimpleTankモデル の発展版である Tank モデルにおけるメッシュの取り込みについて見ていきます。Tankモデルは下図に示す5つの部位で構成されています。

../../_images/basic_structure.png

ベースとなる部分が車体です。車体の上部には砲塔・砲身が備わります。この部分は砲塔の土台となってヨー軸回転を行う部分と、その上部に砲身とともに取り付けられるピッチ軸回転を行う２つの部分からなります。 車体の左右の側面にはそれぞれクローラが取り付けられます。

これら5つの部分をモデリングします。車体の部分はモデルの中心となる部分であり、これを「親オブジェクト」としてモデリングします。親である車体の子オブジェクトとして砲塔ヨー軸部とクローラ部分をモデリングし、 砲塔ヨー軸部の子オブジェクトとして砲塔ピッチ軸部をモデリングします。また、砲塔に備え付けられている砲身とデバイスであるカメラやライトについても、モデリングを行います。

これらのオブジェクト間の階層構造（親子関係）は以下のようになります。

- 車体
    + 砲塔ヨー軸部
           + 砲塔ピッチ軸部
    + 左クローラ
    + 右クローラ

まずこのモデルの形状について、モデリングツールを用いて作成します。Blenderを用いた実際のTankモデルのモデリング手順は Blenderを使用したモデリング手順 を参照ください。

親子関係の設定

子となるオブジェクトを選択します。次に、親となるオブジェクトを選択したら、「3Dビューヘッダ」⇛「オブジェクト」⇛「親」⇛「オブジェクト」を選択します。 ペアレント対象ウィンドウが表示されるので、「オブジェクト」を選択したら親子関係の設定が完了です。 親子関係を設定すると、「アウトライナー」上で階層構造となって表示されます。

../../_images/Parent.png

オブジェクト名の設定

ChoreonoidにてBlenderで作成したモデルファイルを取り込む場合、Blender側でオブジェクト名を設定しておけば、Choreonoid側でもBlender側で設定したオブジェクト名をそのまま使用することができます。 「アウトライナー」上に表示されているオブジェクト上で、「右クリック」⇛「名前変更」を選択するとオブジェクト名の変更ができます。

../../_images/Object.png

モデルファイルのエクスポート

モデルファイルの作成が完了したら、モデルファイルをCollada形式(.dae)でエクスポートします。 「メニューバー」⇛「ファイル」⇛「エクスポート」⇛「Collada(デフォルト)(.dae)」を選択し、ファイル名を入力したら「COLLADAのエクスポート」を押下します。

../../_images/model_export.png

YAML形式ファイルでのモデルファイルの読み込み

elements以下に下記の通りにresourceを記述することで、作成したモデルファイルを読み込み、Choreonoidで表示させることができます。 Collada(.dae)形式のファイルには、Tankモデル全体の内容が記述されていますが、nodeにBlender側で設定したオブジェクト名を指定することにより、 対象node名部分の内容のみを読み取って、表示させることができます。 また、ノードタイプにVisualを指定することで表示モデルとして記述することができ、Collisionを指定することで干渉モデルとして記述することができます。

links:
  -
    name: CHASSIS
    translation: [ 0, 0, 0.1 ]
    jointType: free
    centerOfMass: [ 0, 0, 0 ]
    mass: 8.0
    inertia: [
      0.1, 0,   0,
      0,   0.1, 0,
      0,   0,   0.5 ]
    elements:
      -
        type: Visual
        resource:
          uri: "resource/tank3.dae"
          node: CHASSIS
      -
        type: Collision
        elements:
          -
            type: Shape
            translation: [ 0.0, 0.0, 0.0 ]
            geometry: { type: Box, size: [ 0.375, 0.3, 0.1 ] }
          -
            type: Shape
            translation: [ 0.20625, 0.0, 0.0 ]
            geometry: { type: Box, size: [ 0.0375, 0.3, 0.08 ] }
          -
            type: Shape
            translation: [ 0.205, 0.0, 0.04 ]
            rotation: [ 0, 1, 0, 15 ]
            geometry: { type: Box, size: [ 0.03881, 0.3, 0.01 ] }
          -
            type: Shape
            translation: [ 0.205, 0.0, -0.04 ]
            rotation: [ 0, 1, 0, -15 ]
           geometry: { type: Box, size: [ 0.03881, 0.3, 0.01 ] }
         -
           type: Shape
           translation: [ -0.20625, 0.0, 0.0 ]
           geometry: { type: Box, size: [ 0.0375, 0.3, 0.08 ] }
         -
           type: Shape
           translation: [ -0.205, 0.0, 0.04 ]
           rotation: [ 0, 1, 0, -15 ]
           geometry: { type: Box, size: [ 0.03881, 0.3, 0.01 ] }
         -
           type: Shape
           translation: [ -0.205, 0.0, -0.04 ]
           rotation: [ 0, 1, 0, 15 ]
           geometry: { type: Box, size: [ 0.03881, 0.3, 0.01 ] }