3-D ワークスペースやモデルワークスペースを表示したり非表示にするには、MapleSim ウィンドウの下部に配置されているラジオボタンを使用します。3-D ワークスペースは、デフォルトでは、非表示になっています。

3-D ワークスペースのみでモデルを扱う場合は 3-D 表示ボタン（ ）、モデルワークスペースのみでモデルを扱う場合はブロック線図表示ボタン（ ）、 モデルワークスペース、3-D ワークスペースの両方で同時にモデルを扱う場合は複合表示ボタン（ ）を選択します。

次の例では、振り子のロッドを表す円柱と振り子のおもりを表す球コンポーネントを追加します。また、動画再生時に回転ジョイントが移動する軌跡を示す Path Trace コンポーネントも追加します。

1. Libraries タブで、例題パレット、Multibody メニューの順に展開し、Double Pendulum の例を開きます。

2. Multibody パレットを展開し、Visualization メニューを開きます。

3. モデルワークスペース内の平面リンクサブシステムの下部に 2 つの Cylindrical Geometry コンポーネントを追加します。

4. 各コンポーネントを下の図のように接続します。

5. 同じメニューから、Spherical Geometry コンポーネントを 1 つ追加し、 共有サブシステムの右側に配置します。

6. Spherical Geometry コンポーネントを右クリック (Macintosh では Control クリック) し、Flip Horizontal を選択します。

7. Path Trace コンポーネントを 1 つ追加し、2 つの Cylindrical Geometry コンポーネントの間に配置します。

8. 各コンポーネントを下の図のように接続します。

9. モデルワークスペースで、最初の Cylindrical Geometry コンポーネント () を選択します。

10. MapleSim ウィンドウ右側の Inspector タブで、円柱の半径を 0.3 に変更します。

11. 円柱の色を選択するために、color フィールドの横に配置されているボックスをクリックし、 いずれかの色見本をクリックします。

12. モデルワークスペースで、2 つ目の Cylindrical Geometry コンポーネント () を選択します。

13. この円柱の半径を 0.3 に変更し、色も変更します。

14. メインツールバーでシミュレーションボタン ( ) をクリックし、モデルのシミュレーションを実行してください。

シミュレーションが終了すると、3-D ワークスペースが表示されます。3-D ワークスペースは、自動再生モードに設定されており、付属図形でモデルを表示します。

15. モデルの動画再生をするには、3-D ワークスペースの下にある再生ボタン ( ) をクリックしてください。

アセンブルモードでは、3-D マニピュレータをクリックし、ドラッグすることで、3-D ワークスペースに存在する個別のオブジェクトまたはオブジェクトのグループを配置します。

単独の未接続オブジェクトに対して 3-D マニピュレータを表示するには、3-D ワークスペースでオブジェクトを 1 回クリックします。Z 軸に沿ってオブジェクトを移動する場合は、3-D マニピュレータの青の矢印、Y 軸に沿ってオブジェクトを移動する場合は、緑の矢印、X 軸に沿ってオブジェクトを移動する場合は赤の矢印をそれぞれクリックしてドラッグします。また、3-D マニピュレータの中央にある球をクリックしてドラッグすると、オブジェクトをどの方向にも移動することができます。

つながったオブジェクトのグループの場合、3-D マニピュレータの位置はモデルの構成によって決まります。

注意： 3-D マニピュレータを表示するには、モデル中のマルチボディコンポーネントのパラメータの値が数値となっていなければなりません。パラメータブロック、グローバルパラメータ、サブシステムパラメータの何れかで定義されたカスタムパラメータ値がマルチボディコンポーネントに割り当てられている場合は、3-D ワークスペースでそのコンポーネントをクリックしたとき 3-D マニピュレータは表示されません。

3-D 動画を生成するには、3-D ワークスペースで初期条件が表示できるよう、モデルを「組み立てる」必要があります。これは、モデルのシミュレーションを実行するときに自動的に行われますが、いくつかのモデルでは、コンストラクトモードで 3-D 表示更新ボタン ( ) をクリックし、手動で行うことができます。このボタンをクリックすると、シミュレーションデータを生成することなく 3-D モデルの初期条件とプロパティが更新されます。

注意 : 3-D モデルを組み立てるには、有効な構成と有効な接続ラインが必要です。たとえば、接続ラインが不足している 3-D モデルの組み立てを試みると、コンソールペインにエラーメッセージが表示され、動画は生成されません。  

詳細は、MapleSim ヘルプシステムの 3-D モデルの組み立て をご覧ください。

コンストラクトモードでは、3-D ワークスペース内のジョイントオブジェクトを選択し、拘束解除ボタン ( ) をクリックすることにより、モデルを作成する間 3-D ワークスペース内でジョイントに対する運動学的拘束が適用されないようにすることができます。運動学的拘束が解除されているジョイントは、3-D ワークスペース内にピンクで表示され、モデルを作成している間その初期条件は 3-D ワークスペース上で表示されません。

拘束解除ボタンは、たとえば、3-D ワークスペースで閉ループの 3-D モデルを作成し、配置している間、ジョイントを特定の位置に固定しておきたい場合などに使用します。

注意 :

たとえば、運動学的拘束が解除されている回転ジョイント 1 つと、運動学的拘束が適用されている回転ジョイント 1 つをそれぞれ含む二重振り子の 3-D モデルがあるとします。運動学的拘束が適用されているジョイントの初期角度を変更すると、運動学的拘束が解除されているジョイントの位置は元のまま変わりませんが、運動学的拘束が適用されているジョイントは新しい初期角度で表示されます。3-D ワークスペースで新しい初期条件をすべて表示するには、シミュレーションを実行してモデルを組み立てるか、3-D 表示更新ボタン ( ) をクリックする必要があります。

モデルワークスペースのダイアグラムに Cylindrical Geometry、Tapered Cylinder Geometry、Box Geometry または Spherical Geometry コンポーネントを接続すると、3-D ワークスペースのモードがアセンブルモード、再生モードに関係なく、該当する付属図形が 3-D ワークスペースに表示されます。付属図形は、付属図形のすべてのポートがモデルワークスペースに存在するマルチボディコンポーネントの対象ポートに接続されると、3-D ワークスペースに表示されます。<MIndex Label="3-D display controls,Attached shapes"/>

CAD による幾何図形の操作

CAD による幾何図形は、3-D ワークスペースがアセンブルモード、再生モードの両方で、3-D ワークスペースに表示することができます。CAD Geometry コンポーネントをモデルワークスペースに追加すると、該当する CAD 画像が 3-D ワークスペースに表示されます。CAD Geometry コンポーネントは、モデル内の他のコンポーネントに接続されている、いないに関わらず、表示されます。CAD Geometry コンポーネントが他のコンポーネントに接続されていない場合は、3-D グリッドの原点に表示されます。CAD Geometry が他のコンポーネントに接続されている場合は、追加されているモデルコンポーネントの座標フレームの原点に表示されます。

CAD 画像の平行移動オフセットおよび回転オフセットについては、該当する CAD Geometry コンポーネントをモデルに接続する前でも、接続した後でも定義することができます。これらのオフセットを定義するには、モデルワークスペースで CAD Geometry コンポーネントを選択し、Inspector タブでパラメータ値を指定します。

1. 新しい MapleSim ドキュメントを開きます。

2. MapleSim ウィンドウの下部にある 3-D 表示ボタン（ ）をクリックし、3-D ワークスペースを表示します。

3. Libraries タブで、マルチボディパレットを展開し、Bodies and Frames メニューを開きます。

4. パレットから、Fixed Frame コンポーネントを 3-D ワークスペースにドラッグします。Fixed Frame コンポーネントを表す灰色の四角形が 3-D ワークスペースに追加され、その 3-D マニピュレータが表示されます。

このマニピュレータを使用すると、3-D ワークスペースでオブジェクトを配置することができます。

5. 3-D マニピュレータの矢印コントロールをクリックし、ドラッグして Fixed Frame オブジェクトをグリッドの原点に配置します。  

6. マルチボディ → Joints and Motions メニューから、Revolute コンポーネントを 3-D ワークスペースにドラッグし、Fixed Frame の右側に配置します。

7. マルチボディ → Bodies and Frames メニューから、Rigid Body Frame コンポーネントを 3-D ワークスペースにドラッグし、Fixed Frame の右側に配置します。

8. 同じメニューから、Rigid Body コンポーネントを 3-D ワークスペースにドラッグし、Rigid Body Frame の右側に配置します。

ヒント : 3-D ワークスペースでズームイン・ズームアウトするには、焦点を当てたいオブジェクト上にマウスポインタを置き、マウスホイールを回転します。マウスホイールを使ってズームするときは、ポインタの下の位置は不動となるので、その位置にズームインすることができます。モデルをパンする場合は、Shift キーを押しながら 3-D ワークスペースでマウスポインタをドラッグします。

9. 同じメニューから、Rigid Body Frame コンポーネントをもう 1 つ 3-D ワークスペースにドラッグし、Rigid Body の右側に配置します。これで、振り子の 1 つ目のリンクに必要なコンポーネントが揃います。

10. ステップ 7 から 9 を繰り返し、最後に追加した Rigid Body Frame コンポーネントの右側に振り子の 2 つ目のリンクに必要なコンポーネントを追加します。

次に、前のタスクで追加したオブジェクトを接続します。

1. 接続ボタン ( ) をクリックします。

2. マウスポインタを Fixed Frame オブジェクトの上に移動させます。緑色の点が表示されます。

3. 緑色の点を 1 回クリックし、接続ラインを引きはじめます。

4. マウスポインタを Revolute ジョイントオブジェクトの上に移動させます。3-D ワークスペースの下部に、灰色のパネルで Revolute ジョイントフレームの名前が表示されます。

5. Revolute ジョイントオブジェクトを 1 回クリックします。ラインを接続することができるフレーム名を表示するコンテクストメニューが表示されます。

6. R1.Frame_a を選択します。3-D ワークスペースでオブジェクトが接続されます。

接続されると、ジョイントコンポーネントは赤で表示されることにご注目ください。

7. 接続ボタン ( ) をクリックし、次の接続ラインを引き始めます。

8. Revolute ジョイントを表す球をクリックします。Revolute ジョイントのフレームおよび、Revolute ジョイントが接続されている Fixed Frame を表示するコンテクストメニューが表示されます。

9. コンテクストメニューから、R1.frame_b を選択します。

10. Rigid Body Frame を表す円柱の端までマウスポインタをドラッグし、緑色の点をクリックします。

これで、1 つ目の回転ジョイント () の frame_b は、1 つ目の剛体フレーム () の frame_a に接続されます。

11. 接続ボタンをクリックし、新しい接続ラインを引きはじめます。

12.  コンポーネントを表す円柱のもう一方の端の上にマウスポインタを移動し、円柱を 1 回クリックします。

13. 1 つ目の Rigid Body コンポーネント () を表す球にマウスポインタをドラッグし、1 回クリックします。

14. 同様に、 の frame_b を 1 つ目の剛体 () の frame_a に接続し、次に  を 2 つ目の Rigid Body Frame () に接続します。 

注意 : 各接続ラインを引きはじめるときは、接続ボタンをクリックしてください。

15. 2 つ目の Rigid Body Frame の frame_b を 2 つ目の Revolute ジョイントの frame_a に接続します。

16. 2 つ目の Revolute ジョイントの frame_b を 3 つ目の Rigid Body Frame の frame_a に接続します。

17. Rigid Body Frame を 2 つ目の Rigid Body に接続し、2 つ目の Rigid Body を 4 つ目の Rigid Body Frame に接続します。完成した 3-D モデルを下の図に示します。

ブロック線図表示ボタン（ ）をクリックすると、すべてのコンポーネントが適宜追加され、接続されていることが確認できます。

ヒント : 3-D モデルを作成するときは、定期的に 2-D 表示に切り替え、2-D ダイアグラムでモデルが構想どおりにレイアウトされているか確認することがベストプラクティスとして推奨されます。

アセンブルモードでは、3-D ワークスペースに配置されているグラフィカルコントロールを使用してジョイントコンポーネントに初期条件を設定することができます。

注意： パラメータブロック、グローバルパラメータ、サブシステムパラメータの何れかで定義されたカスタムパラメータ値を割り当てられたジョイントコンポーネントでは、初期値設定のためのグラフィックスのボタン類は使えません。このような場合は、Inspector タブのフィールドから初期条件を設定してください。

1. ブロック線図表示の状態にある場合は、MapleSim ウィンドウの下部にある 3-D 表示ボタン（ ）をクリックし、3-D ワークスペースを表示します。

2. 1 つ目の回転ジョイントの初期角度を設定するために、3-D ワークスペースで、1 つ目の回転ジョイントを表している球をクリックします。ジョイントコンポーネントを表す赤い球は、3-D ワークスペースから一時的に削除され、ジョイントのマニピュレータが表示されます。

3. マウスポインタをマニピュレータの上に移動します。マニピュレータは黄色で表示されます。

4. 回転ジョイントに設定する初期角度の値を表すメータを表示するために、マウスポインタをクリックし、マニピュレータの周りをドラッグします。オレンジ色の、円グラフの形をしたメータが表示されます。

マウスポイントをドラッグすると、グラフで表されている自由度の初期角度値を調整することができます。マウスポインタを上または右にドラッグすると角度値は大きくなり、下または左にドラッグすると、角度値は小さくなります。

5. メータが設定したい初期条件値に近づいたら、マウスのボタンを放します。選択した値は、Inspector タブ下の パラメータの値として 3-D ワークスペース内の暗黙の図形にその値が設定されます。

ヒント : 

ここでは、3-D モデルのシミュレートし、再生モードで表示可能な動画を生成します。

3-D モデルのアニメーション

1. メインツールバーのシミュレーションボタン ( ) をクリックし、モデルのシミュレーションを実行します。シミュレーションが終了すると、3-D ワークスペースは自動的に再生モードに設定されます。

2. 動画再生するには、3-D ワークスペースの下にある再生ボタン ( ) をクリックしてください。

3-D モデルの動画のエクスポート

動画エクスポート機能により、録画したシミュレーションを MapleSim を持っていないユーザのために .mpeg ファイルとしてエクスポートすることができます。詳細は、MapleSim ヘルプシステムの MapleSim の利用 → 3-D モデルの可視化 → シミュレーションを動画としてエクスポートする をご覧ください。