ソフトウェア製品・サービス

Vortex Studio  機械システム操作のリアルタイムシミュレーター

Vortex Studioは、CM Labs社の開発によるインタラクティブなシミュレーションとビジュアライゼーションのプラットフォームです。メカトロニクスの設計アイデアの創出を支援し、リアリスティックな機器操作のトレーニングの環境を提供します。
CM Labsは、20年以上にわたり、動力学に基づくシミュレーションソリューションを提供している先端技術企業で、車両ダイナミクス、重機、ロボティクス、トレーニングの幅広い領域で数十年の経験を有する専門家の集団です。
CM Labsのチームは、深海、港湾、採掘、不整地、宇宙などの様々な環境で利用される機械システムのプロジェクトで、初期コンセプト検討、製品開発、操縦トレーニングでのビジュアルシミュレーションの活用効果を実証してきました。CM Labsの顧客には、航空宇宙、防衛、自動車、建設機械、農業機械、産業機械などの分野を含む、世界100以上の主要企業や研究機関が含まれます。
 

適用分野
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土木建設・採掘・農業機械
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港湾・オフショア
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陸上車両

特徴

Vortex Studioを用いることで、操縦や目的別の周到なトレーニングアプリケーションのための、真に迫った没入型シミュレーションを構築できます。検証されたメカニカルダイナミクスエンジン、すぐに使えるアプリケーション、画像生成システムを組み合わせて、ユーザー環境の外部システムとの統合化を容易に行うことが可能で、Vortex Studioは、画期的なトレーニングとエンジニアリングのソリューションの構築を強力に支援します。

Vortex Studioには、CM Labsの検証されたマルチボディダイナミクスエンジンが組み込まれています。質量比が大きくても、衝突検出、剛性接触、安定した力を正確に計算する、高精度の動力学モデリングが可能です。Vortex Studioは工学的に機器の性能を再現し、スクリプト化されたイベントではなく、機械の物理的特性に基づいて緊急動作にも対応します。 Vortex Studioのダイナミクスエンジンは、シミュレーションアーキテクチャと共に拡張され、最新のトレーニングシミュレーションプロジェクトに必要な検証ツールやエキスパートサポートも合せて提供されます。

車両ダイナミクスと土壌の高度なモデル
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車両システムと土壌の相互作用 動画再生
 

Vortex Studioは、軟弱地盤や固い路面との相互作用を含む、エンジン、サスペンション、ブレーキ、ホイール、トラックなどのパワートレイン・コンポーネントで構成される高度なシミュレーション・モデルを提供します。 実世界の挙動を反映し、エンジンの騒音レベルや個々の車輪の牽引力を反映した詳細な車両モデルを作成することができます。 ブレーキ故障やフラットタイヤなどの機械的故障のシミュレーションを可能にし、トレーラー、兵器システム、工作機械などの牽引車両にも対応しています。
Vortex Studioでは、バケットやブレードなどの土木建設ツール、変形可能な地形を含む仮想環境のシミュレーションが可能になり、ロジスティクスや操縦トレーニングのソリューションを提供することができます。 Vortex Studioは、粘土、砂、砂利の高度な土壌モデルが含まれ、地形特性に基づき、現実的なほこりや粒子を用いて、土壌の動きをビルトインで表示することができます。

ケーブル、リギング、テザー

Vortex Studioでは、統合されたケーブルシミュレーションと可視化機能により、車両の牽引、吊り上げや遠隔操作を含む、操縦トレーニングを簡単に作成することができます。
Vortex Studioでは、ケーブル、ロープ、ウインチ、プーリー、テザーを機器に追加することができます。緩やかな状態や引っ張りの状態での、長短のケーブルの正確で安定したシミュレーションが可能です



 

Vortex Studioに組み込まれたビジュアライゼーションエンジンにより、シンプルなデスクトップ環境でもマルチチャンネルシステムでも、高品質のビジュアルでシミュレーションをレンダリングすることができます。 Vortex Studioのダイナミクスエンジンとコンテンツ作成ツールとのシームレスな統合により、投資を保護し、費用対効果の高いイメージジェネレータを提供します。
Vortex Studioは、動的な照明や天気の影響、水面の反射、パーティクルベースの塵や煙などの詳細な環境をリアルタイムでレンダリングし、最新の素材のレンダリングや陰影効果をサポートします。



 

Vortex Studioは、メカニカルダイナミクスのモデリングや周囲シーンの作成から、ユーザー検収、テスト、配信に至るまで、再利用可能な、シミュレーションプロジェクトのワークフローを提供します。 すぐに利用可能なアプリケーションは、シミュレーションの作成と配布を容易にします。また、豊富なソフトウェア開発キットにより、シミュレーション環境にサードパーティのソリューションを統合することができ、ユーザーニーズに合わせたカスタムシステムの構築が可能です。

Vortex Studioは、サードパーティの技術をシミュレーション作成ツールに統合できるように設計された、柔軟なソリューションです。 
Vortex Studio標準機能を拡張するカスタム化や、自社固有の検証済み地形や車両ダイナミクスの技術活用のために、Vortex Studioは独自のトレーニング体験を作成する機能をユーザーに提供しをます。

提供される機能とサービス

Vortex Studioのデスクトップベースの3D編集ツールVortex Studio Editorを用いて、インタラクティブな直観的な操作により、仮想プロトタイプと現実的な操作シナリオを、効率良く簡単に作成することができます。

モデリングの主な機能

  • CAD、3Dモデル、地形データのインポート
  • メカニカルダイナミクスモデリング
  • 周囲シーンと機械システムのモデルを作成
  • シミュレーションモデルの再生と検証
  • Pythonスクリプトによる制御モデリング
  • 最適化とデバッグのツール

Vortex Studioでは、意図した操作の動作と予期しない動作の両方の条件を再現するシナリオで、仮想プロトタイプの性能評価をすることができます。

変形可能な地形と土木建設機械の統合シミュレーション
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土木建設機械と土壌の相互作用 動画再生

Vortex Studioは、変形可能な地形と土工作業機械を統合したシミュレーションとビジュアライゼーションを提供します。機械と土の相互作用をリアルタイムに表現する、建設土木機械の対話型シミュレーションの実行が可能です。

  • 検証されたハイブリッド離散要素法粒子シミュレーションモデル
  • 現実的な土壌移動相互作用のシミュレーション
  • バケット、ブレード、コンテナ、その他機器部品の追加
  • 土壌パイルと粒子のビジュアル化
  • 粘土、砂、壌土、砂利を含む土壌タイプの標準ライブラリー
  • ポイント・アンド・クリックで操作する土工領域モデル作成ツール
ケーブルシミュレーション
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クレーン操作のケーブル挙動 動画再生
Vortex Studioでは、ケーブル、テザー、ウィンチ、プーリーを仮想機器に追加できます。 短長のケーブルでの弛んだ状態や引っ張られてる条件での、正確で安定したシミュレーションが可能です。
  • 機械工学の仕様に基づくケーブルとワイヤーのシミュレート
  • GUIを用いウィンチ、プーリー、リング、アタッチメントポイントを簡単に作成
  • アダプティブケーブルシミュレーションを用い、長いケーブルとテザーを効率良くモデル化
  • 高い質量比のモデルをサポートし、重量物持ち上げシナリオを正確に再現
海洋環境のシミュレーションと可視化

Vortex Studioは、没入型の海洋機器の操作トレーニングシナリオと仮想プロトタイプの作成を容易にします。海洋船、水陸両用車、水中ロボットなどの浮遊物体と水中の物体との相互作用をシミュレートし、水域を模擬し、現実的な海洋環境を作り出します。

  • 浮力、抗力などの流体との剛体相互作用の正確なシミュレーション
  • 高度な粒子効果、表面反射、風の縞を伴う没入型の表面と水中のビジュアル化
  • 海と風のスケール、水中流、雲の種類と密度など、完全にカスタマイズ可能な環境
  • Vortex Studioケーブルと車両シミュレーションとの完全な統合
リアルな無限軌道と車輪の車両シミュレーション


Vortex Studioを用いて、エンジン、トランスミッション、ブレーキなどの個々の車両コンポーネントの機械仕様をモデル化し、地上車両挙動をリアルタイムで正確にシミュレートすることができます。

  • エンジニアリング設計パラメータに基づく正確な車両性能
  • パワートレインとドライブラインの部品構成に基づく、リアルな故障シミュレーション
  • 標準車、トラック、軍用車両、重機などの車両テンプレートライブラリー
  • 外部PLCと制御システムの統合が可能なオープンアーキテクチャー

 

 

Vortex Studioの広範なソフトウェア開発キットは、外部システムとソフトウェアを統合するためのすべてのツールを提供します。

ソフトウェア統合

クロスプラットフォームのC ++ APIとモジュラーアーキテクチャにより、外部ソフトウェアとの統合を可能にします。 

特徴、機能
  • 地形データベースのストリーミング、手続き型の連携
  • MAKVR VantageやPresagis Vega Primeなどのサードパーティの画像生成プログラム、UnityやUnrealなどのゲームエンジンとの連携
  • HLA / DISを用いた相互連携計算、半自動化
  • スクリプティング、外部ソフトウェアアプリケーション連携
ハードウェア統合
USB、ネットワークプロトコル、CANBUS、OPCサーバーを介したハードウェア制御システムの接続が容易です。
正確な操縦席レイアウトを再現するカスタムシミュレータの作成を可能にします。

接続可能な機器
  • 独自のステアリングホイールとオペレータジョイスティック
  • 3および6自由度モーションプラットフォーム
  • 自動車のダッシュボードとディスプレイ
  

CM Labsは、20年以上にわたって地上車両、吊り上げ機械、建設土木機械、海上設備のオペレーターのトレーニングのための完全なソリューションの設計と構築のサービスを提供してきた実績を有しています。ユーザー企業のビジョンの実現にむけて、CM Labsの経験とノウハウを活用することができます。

実世界のリアルなシミュレーション
物理モデルに基づくVortex Studioを搭載したリアルタイムシミュレーションプラットフォームを用いることで、教室の仮想環境で習得したスキルが実際の機器の操作に直接活かされます。
 
  • 対象物や周囲環境との接触や衝突の正確なシミュレーション
  • パワートレインと油圧コンポーネントのフルモデリング
  • 巻き上げ、係留、ケーブルシステムのシミュレーション
  • 波動スケールモデルによる海洋環境シミュレーション
  • 変形可能な地形と機械システムとの相互作用のモデリング
 
完全没入型トレーニングソリューション
各企業が求める独自のシミュレータの開発に必要となる、没入感覚が得られ学習効果を最大にする魅力的なソリューションを設計し構築する方法をCMlabは理解しています。 
 
  • シングルスクリーン構成から複合投影システムへの拡張性 
  • 業界標準や、OEMのコントロールセットの活用
  • 機器のPLCと制御システムの統合
  • モーションプラットフォームを使用してフルモーションエクスペリエンスを実現
 
ターンキーソリューション
カスタムシミュレーションを自社開発するリスクを解消します。実証済みの方法論に基づくCMlabのソリューションがユーザの目標と予算を満たすことを確実にします。
 
  • ISO認証プロジェクト管理プロセス
  • 仮想の機器と環境の開発
  • ユーザー独自のトレーニングシナリオと評価指標の定義
  • ハードウェアプラットフォームの設計と統合
  • 最終的なソリューションのデリバリーとインストール

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