建設シミュレータOCSの開発 / OCS・VTC on Unity におけるROS対応機能について
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November 15, 21
スライド概要
■建設シミュレータOCSの開発
OCSはUnityで作成している建設シミュレータです。今回はOCSの目指す姿とロードマップについてお話しさせていただき、簡単なデモをさせていただければと思います。
■OCS・VTC on Unity におけるROS対応機能について
本公演では，ロボットのためのセンサとアクチュエータのシミュレート機能の構築について紹介する．また，これらの機能をOpen Construction Simulator（OCS）および VIrtual Tsukuba Challenge on Unity（VTC on Unity）に適用し，Unity Technologies により開発された ROS-TCP-Connector及び ROS-TCP-Endpoint を用いてROSと連携させた例を紹介する．
リアルタイム3Dコンテンツを制作・運用するための世界的にリードするプラットフォームである「Unity」の日本国内における販売、サポート、コミュニティ活動、研究開発、教育支援を行っています。ゲーム開発者からアーティスト、建築家、自動車デザイナー、映画製作者など、さまざまなクリエイターがUnityを使い想像力を発揮しています。
関連スライド
各ページのテキスト
Unity × 建機 Open Construction Simulatorの紹介 ROS/ROS2 ロボットシミュレータとしての利用 〜OCS と VTC on Unity を例に〜 桑野 僚大 | 一般 田中 良道 | 筑波大学 / ARAV株式会社
自己紹介 桑野 僚大 （Kuwano Tomohiro） ■ 生産技術分野で設備診断などをやっている ■ 社会人 ２年目、Unityも２年目 ■ 最近シェーダ周りを練習中～ QooPen0815 田中 良道 （Tanaka Ryodo） ● ● ● ● RyodoTanaka 所属 ：筑波大学（学生） / ARAV 株式会社 技術部 研究 ：Multi Contact Motion Planning 趣味 ：クラリネット演奏 / 中古品漁り Unity：1〜2年 ver. 2019.3.x くらいから？
Unity × 建機！！ Open Construction Simulatorの紹介 3
Open Construction Simulator とは？ OpenConstructionSimulator（以下OCS）は 土木作業のシミュレーションを目的とした オープンソースプロジェクトです。 自然災害の多い日本において、 近年、土木作業の自動化が業界の中でホットになりつつあります。 この自動化を助けるひとつのアイテムとしてUnityをベースに作っています。 4
Open Construction Simulator とは？ 現在の完成度： UnityのTerrainやRigidBodyだけでも このくらいの土砂運搬表現はできた。 Unity便利！！すごい！！ 5
OCS関連パッケージ OCSを構成しているパッケージについて説明します。 OcsTerrain： ➢ Terrainベースの土砂シミュレーションパッケージ ➢ 現在はRigidBodyによる計算（物理エンジン：PhysX）だけで土粒子の挙動を表現 ➢ 土粒子の挙動を理論に基づいて表現できることが最終目標 OcsVehicle： ➢ OCSで使用可能な重機（FBXやPrefab）とコントローラを含んだパッケージ ➢ 実装済み重機：Backhoe，Truck，WheelLoader ➢ 実装予定：RoadRoller，Crane，etc... OcsSystem： ➢ ゲーム管理用システムパッケージ ➢ 中身はまだスッカスカだが、UIなどを管理する予定 6 S 中！ 開 す！ で公 b ま u て h G it ちし 待 お Rを P tarや
ROS/ROS2 ロボットシミュレータ としての利用 〜OCS と VTC on Unity を例に〜 7
ROS/ROS2シミュレータとしての利用 Gazeboに替わるシミュレータになれるか...？ VTC on Unity OCS with ROS
必要な機能 ~次のGazeboになるために~ URDF <-> Unity model converter URDF Spawner URDFを直に読み込み -> Unityの世界にSpawn Sensor Plugins（しかも軽量に） 基本的なセンサは簡単に利用可能に！ Spawner以外Done！ ConverterはUnity Robotics Hubより 片岡さん/株丹さんが チャレンジされてる！ 基本的にDone！ ノートPCのCPU程度で大丈夫！ あとはGPS追加とLiDARの多様化 ros_control / ros2_control 様々なコントローラ joint_trajectory_controller，diff_drive_controller等 を利用可能に！ まだ誰もやっていない...！ Unity Robotics Hubも 手を付けていない． 鋭意作成中！！！
インテグレーション例 ros_control で無理やり動かした例 センサ実装の例
今後の展望 次のGazeboになろう！！ 1. ros_control / ros2_control Pluginの作成 2. Sensor Plugins の拡充 3. URDF Spawner の実装 使える / 映えるシミュレータを作ろう！ VTC on Unity, OCS 共に Apache 2.0 LICENSE で開発中！ ROS/ROS2 のシミュレータを前提として開発してます． あなたの Contribute お待ちしてます！！ https://github.com/Field-Robotics-Japan @ RyodoTanaka へ DMください！ 11
今後の展望 1. 2. OpenConstructionSimulator： ➢ ユーザーが好きに環境を作れるタイプ ➢ Githubでこのまま公開 ConstructionSimulator（OCSの有料版）： ➢ 環境は固定だが、 AssetStoreの有料アセットを使って クオリティを上げたタイプ ➢ アセットのライセンスにより、 Githubへの公開はできないが、 Steamなどへアップロード /販売することを検討中 12
今後の展望 ConstructionSimulatorを販売する目的： 1) アセット購入を含む開発費の調達 2) 遊んでもらうことで得られるフィードバック このサイクルをうまく 回していきたい 開発費 / 知見 ゲームとしての 成長 Open Construction Simulator Construction Simulator 実装 13 ロボットの シミュレータとして の成長
Thank you. #unity
Appendix
OcsTerrain 現在のシミュレーション AGX Dynamics 16
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