こんなところに！？物理エンジン
みなさんこんにちは。サポート部の大藤と二村と申します。
今回のテーマは「物理エンジン」についてです。
以前にも同じような内容のブログ記事がございますが、入社して2か月半が経って身についた今現在の知識で紹介させていただきます。
よろしければ最後までご覧ください。
まず初めに
物理エンジンとは？
物理エンジンとは、衝撃、摩擦、空気抵抗を考慮し、物体の振る舞いのシミュレーションを行うことができるソフトウェアのことを言います。
具体的に言うと
モノが1つ1つ動くときの
衝撃や
空気抵抗
などを計算して本物ソックリに再現しています！
ゲームにもHavokやUnityといった物理エンジンが使われています。
この動画のように投げてどのくらい飛ぶか再現しているのは、物理エンジンです。
現実世界では行うことが出来ないことや実行するとしてもお金がかかってしまう様なことでも
リアルに再現することができちゃうソフトウェアです！
例えば、ゲーム世界であるような爆弾を投げてどのくらい転がるかとか、どのくらい人が吹っ飛ぶかなど・・・
そんな現実世界ではできないようなことも物理エンジンを使えばリアルに再現することができます。
また、同じく物理現象の検証にCAEというソリューションが使われることがありますが物理エンジンとは異なります。
CAEも衝撃、摩擦、空気抵抗を考慮し物体の振る舞いのシミュレーションを行うことができるソフトウェアです。
一見同じように見えますが、何が違うかというと・・・
用途が違います。
CAEでは小規模でのシミュレーションが可能です。
例えば、設備の部分単位などです。大規模の検証は難しいですが、検証内容は細部まで行うことが出来ます。
物理エンジンでは大規模でのシミュレーションが可能です。
工場全体や設備単位で検証ができます。
規模が大きいためやはり検証内容は大まかになってしまいますが、全体を対象とできるので設備全体を見直したいな～という方は物理エンジンで効率化を図ることが出来ます。
そんな物理エンジンを備えている産業用シミュレーターが弊社取り扱い製品「Emulate3D」です。
ではEmulate3Dの物理エンジンとはなんなのか？
それがどう役立っているのか？
それを実際現場で使用している例を用いて説明していきます。
産業用シミュレーター“Emulate3D”で使われている物理エンジンについて
上の画像はEmulate3Dで作成したモデルです。
このモデルを使ってEmulate3Dの「物理エンジン」とはなにかを簡単に説明していきます。
右側に段ボールの箱が高く積みあがっていて、
左側のロゴは投げるためのボールだと思っていただければと思います！
例えば、物を投げて段ボールと衝突したら?
当然ですが段ボールは崩れます。
落ち方がとてもリアルに見えると思います。
上の動画でいうのであれば、物を投げる→衝突→段ボールが崩れるという動作、
物を動かしたらどのような力が働いて、結果どうなるのか？
これらを全て計算してリアルに再現することができるのが物理エンジンを利用したEmulate3Dです。
→衝突した際にどのくらい段ボールがへこんでしまうのかといった形状変化はEmulate3Dでは表現できません・・・
Emlate3Dの物理エンジンでできること
Emulate3Dは物流・製造業の現場で利用されています。
こちらは実際の映像です。
実際の動きとEmulate3Dで作成した映像で比較できますが、動きがほとんど同じであることがわかると思います。
このような現場で実機を用いて実験するにはコストがかかりすぎます。
そのため、Emulate3Dを使ってロボットのサイクルを計算し、
大量の荷物を運ぶ際の流れを確認することで、
設備配置のシミュレーションを現実に近い状態尚且つ実機レスで行うことができます。
Emulate3Dを導入することで
コスト削減・効率化を図ることが出来ます！
現場の問題解決にお役に立てるのではないでしょうか。
ちなみに
物理エンジンでできることとして挙げられていた空気抵抗ですが、Emulate3Dで計算することはできません・・・
→例をあげるならば上からモノを落とした際に重量に差があったとしても落ちてくる速度は変わりません。
これは空気抵抗を加味していないため、Emulate3Dでは表せないのです。
終わりに
長くなりましたが、物理エンジンについてご理解いただけたでしょうか。
物理エンジンは例でも挙げたようにゲームなどの私たちの身近なものに使われています。
物流や製造の現場で活用すると現実に近いシミュレーションができて便利です！
記事を通してEmulate3Dについて少しでも興味を持っていただけたら幸いです。
