三种交互平台

平台介绍

PeriDyno物理引擎针对不同的任务、不同的研发对象，构建了多个开发平台，包括轻量级GLFW平台、交互式Qt平台以及端云协同WT平台。

1、轻量级GLFW平台

简介： GLFW是配合OpenGL使用的轻量级工具程序库，缩写自Graphics Library Framework（图形库框架）。GLFW的主要功能是创建并管理窗口和OpenGL上下文，同时还提供了处理键盘、鼠标输入的功能。

PeriDyno引擎中轻量级GLFW框架安装简单，运行效率较高，适用于学生及科研工作人员。引擎中还提供大量GLFW示例。在程序中以GLFW框架运行的示例均以GL开头。

界面介绍： GLFW界面相对简介，只包含仿真界面和工具栏。

  • 仿真界面：用于显示仿真结果；
  • 工具栏：

    • Camera：视角变换，通过调节相机相关属性来改变视角;

      • Use Camera：提供orbit和Trackball两种相机模式 ;
      • Perspective：透视投影，物体大小和观测距离相关，距离越近物体越大，距离越远物体越小；
      • Orthogonal：正交投影，物体大小和观测距离无关。
      • Top：俯视图；
      • Bottom：仰视图；
      • Left：左视图；
      • Right：右视图；
      • Front：主视图；
      • Back：后视图；
      • Auto Focue：自动聚焦；
      • DistanceUnit：快速调节相机距离；

    • Lighting：光线相关属性；

      • BG color：灯光的颜色，鼠标右键点击数值框，拖动改变数值；
      • Ambient Light：环境光；
      • Main Light：主要光；
      • Main Light Direction：主要光照射方向；
      • Main Light Shadow：是否显示主要光照射阴影；

    • Auxiliary：辅助功能；

      • Lock Camera：是否锁定摄像机；
      • Show View Mainipulator：是否显示左下角的方位魔方；
      • Show Background：是否显示背景网格；
      • Print Node Info：是否打印节点输出信息；
      • Print Module Info：是否打印模块输出信息；
      • Show Bounding Box：是否显示box边界；
      • Lower Bound：下边界设置；
      • Upper Bound：上边界设置；

    • Edit：三维模型变换；

      • Translate：平移变换；
      • Scale：尺寸变换；
      • Rotate：旋转变换；
      • Focus：模型聚焦功能；

操作说明：

  • 调节视角：Alt + 鼠标移动；
  • 调节视角距离：Alt + 滚动鼠标中键；
  • 开始仿真任务：空格键（程序启动时，默认停在第0帧。按下空格键后，开始仿真任务）。

2、交互式设计Qt平台

简介： Qt一个跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架。它既可以开发GUI程序，也可以用于开发非GUI程序，比如控制台工具和服务器。Qt是面向对象的框架，使用特殊的代码生成扩展（称为元对象编译器(Meta Object Compiler, moc)）以及一些宏。Qt易于扩展，而且允许组件编程。

PeriDyno引擎中交互式设计Qt框架以Qt组件为基础，在仿真界面的基础上额外添加了许多组件，包括工具栏、日志栏、节点编辑区域，节点属性编辑区域以及模块编辑区域等。交互式设计Qt框架在安装部署时需要额外安装Qt组件，具备比GLFW框架更强大的交互功能，适用于工程开发人员。用户可以在节点编辑器中创建仿真节点，在节点属性编辑器中更改节点属性，在模块编辑界面编辑功能模块，方便用户搭建复杂场景以及二次开发与集成。在PeriDyno引擎中以Qt平台运行的示例均以Qt开头。

界面介绍：

  • 菜单栏：菜单栏提供常见的功能，包括新建、打开、保存以及关闭场景图等功能。同时允许用户自定义功能以插件的形式导入菜单栏；
  • 仿真显示区域：将仿真结果可视化；
  • 日志输出区域：输出系统日志以及程序相关运行结果；
  • 节点编辑区域：提供场景图和节点编辑功能，允许用户通过节点连接的方式创建仿真任务；
  • 属性修改区域：对指定节点属性进行修改。

操作说明：

  • 菜单栏：鼠标左键点击对应的功能；

  • 仿真显示区域：请参考GLFW界面操作方法；

  • 开始仿真和重置：刻度表示当前帧数；数字表示最大帧数；绿色按钮点击开始仿真，点击之后会变成暂停键；红色按钮点击重新开始仿真；

  • 日志输出区域：打印输出信息。默认不输出日志信息，如需要输出日志信息，点击菜单栏Edite->Logging选项卡。其中Node节点和Module模块的输出信息，只需要勾选Auxiliary中的Print Node Info和Print Module Info选项；

  • 节点编辑区域：

    • 创建仿真节点： 鼠标右键，选择相应的节点；
    • 删除节点： 点击待删除的节点，按键盘delete键；
    • 节点连接： 鼠标左键拖动。注意每个节点接口都有自己定义的类型，不同类型的接口无法连接；将鼠标放到接口旁边会显示接口信息；
    • 节点排序： 当节点过多的时候，点击菜单栏Help->ReOrder选项卡，节点将自动排序；
    • 模块信息： 双击场景图中的节点，例如双击RigidBodySystem节点，其模块信息如下：

  • 属性修改区域：点击节点，可以修改节点属性：

    • Control Variable：控制变量属性，包括int、float、Vertor、bool等类型的数据；
    • State Variable：状态变量数据。勾选后，节点会显示相应的状态数据。

3、端云协同WT平台

简介： WT是一个针对Web应用开发的C++ widget库，同时也是开发和部署web应用的服务器。WT应用模型和现存的GUI库（例如微软的MFC或者TrolTech的Qt）很相似。WT web应用服务器占用较低的内存，因此可以提供基于web的图形用户界面(GUI)。

PeriDyno引擎中端云协同WT平台需要额外配置云端服务器，通过视频流的形式将仿真结果从服务器传到用户浏览器中，适用于工程应用人员。端云协同WT框架中，支持Python语言，用户不需要搭建复杂的仿真环境。