Constraintの改良（2012春）

開発者向け情報

PHConstraintの整理・改良を行いました．

• 作業用ブランチ：

  svn+ssh://springhead.info/home/svn/spr2/Springhead2/branches/JointRefactoring2011

• 卒論・修論への影響が出なくなった頃（2月中旬？）にTrunkへのマージを予定しています．

APIの仕様変更

• JointのLimitをAPIクラスとし，If / Desc / Stateを付けました．
  • これに伴い，Limitを使用するにはjointのCreateLimitを呼ぶ必要が生じます．

    /* PH1DJointIf* jo; */
    jo = phScene->CreateJoint(/* ・・・ */)
    PH1DJointLimitDesc descLimit;
    descLimit.range = Vec2d(Rad(-10), Rad(20));
    jo->CreateLimit(desc);

  • また，Limitのパラメータを変更するにはGetLimit()を用いることになります．

    jo->GetLimit()->SetRange(Vec2d(0, Rad(90)));

• PHJoint1D*** → PH1DJoint*** に名称変更しました．

• PHBallJointの円錐可動域とSpline曲線可動域が別クラスとなり，If/Desc/Stateも別となりました．
  • これにより，SplineLimitが実用可能となりました．

    /* PHBallJointIf* jo */
    PHBallJointSplineLimitDesc descLimit;
    limit = jo->CreateLimit(descLimit)
    limit->AddNode( Rad(90),   Rad(0), Rad(10), Rad(50), Rad(-85), Rad(0));
    ...

• FWSceneにJointLimitを描画する機能が付きました．

  // JointLimitの描画を有効にする
  fwScene->EnableRenderLimit(true);

• IKActuatorのSpring/Damperがなくなりました．
  • これはJointのリファクタリングとは直接関係ないのですが，同時期に行いました．

実装上の主要な変更

• PHConstraintに，拘束軸を管理するAxisIndexクラス（axes）を導入しました．
  • SetupLCP()から呼ばれるSetupAxisIndex()においてaxes.Enable(i)により使用する軸を有効にし，
  • SetupLCP()の中で axes.CreateList() が呼ばれた時点でEnableされていた軸を並べたリストaxes[n]を作成
  • IterateLCP()の中ではaxes[n]に従って計算

• （なお，SetupAxisIndexは従来のSetConstrainedIndexに相当する機能ですが，Set-だとSetter/Getterだと勘違いすること，軸管理クラスの名前をAxisIndexクラスとしたことから名前を変えました．）

• Limit/Motor の f を，基本的にはPHConstraintのfに統合しました．
  • このため，Limit/MotorからSetupLCP/IterateLCPが撤廃されました．基本的にはSetupAxisIndex / CompBiasのみを持ちます．
  • BallJointLimitは独自の座標系を持つため，独自にfを持っています．そのためSetupLCP/IterateLCPも独自です．

• Motorの機能をクラステンプレート一つにまとめました．
  • N自由度関節用モーター PHNDJointMotor<NDOF>
  • PHSpringについても実装はPHSpringMotor（PHNDJointMotor<6>を継承）に委譲する構造としました．

サンプル

• Samples/Physics/Joints の Scene:0(Chain) と Scene:1(Link) と Scene:2(Arm)

• Samples/EmbPython/PythonSpr （main.pyに記述されています）

未確認の機能

以下の機能は整理しましたが動作を確認していません．

• PathJoint
• 3要素モデル（機能自体はNDJointMotorに組み込まれています）
• ContactSurface

既知の未実装（メモ）

• MotorのsecondMoment
• SplineLimitのlimitDir
• ABA時のSliderJointのbConstraintRollX=false
  • movableAxesを変更すれば解決すると思われる
• LimitのSaveStateがされてない可能性がある
  • PHConstraintEngineをいじる必要があるかも