Backup diff of 人間型エージェントの操作(v120330, v1.4.8)(No. 20)

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#contents
*エージェントの動きに関する操作 [#v2485f29]
人間またはロボットの形をしたエージェントの関節の操作方法を説明します。

**関節の操作 [#f5cb7768]
人間が手を上げるサンプルコードを紹介します。
***コントローラの作成 [#oc032119]
NewWorldディレクトリに新しくAgentController.cppを作成します。
 $ cd ~/sigverse-<version>/bin/NewWorld
 $ emacs AgentController.cpp

AgentController.cpp

 #include "Controller.h"
 #include "Logger.h"
 
 #define PI 3.141592
 
 //角度からラジアンに変換します。
 #define DEG2RAD(DEG) ( (PI) * (DEG) / 180.0 ) 
 
 class AgentController : public Controller
 {
 public:
   double onAction(ActionEvent &evt);
 }; 
 
 
 //定期的に呼び出される関数です。
 double AgentController::onAction(ActionEvent &evt)
 {
   try {
     // 自分自身を得る
     SimObj *my = getObj(myname());
     if (!my->dynamics()) { 
 
      // "LARM_JOINT2" を45度に設定する
       my->setJointAngle("LARM_JOINT2", DEG2RAD(45));
 
    }
 
  } catch(SimObj::Exception &) {
    ;
  }
 
  return 5.0;
 }
 
 
 extern "C"  Controller * createController ()
 {
   return new AgentController;
 }

このサンプルはシミュレーション開始と同時に
my->setJointAngleでエージェントの左腕が上に45°に上がるというものです。

***コンパイル [#o78ee00f]
次にMakefileを変更します。

 $ emacs Makefile

変更前
// #自作コード
// CPP_SRCS = MoveController.cpp
// 
 #オブジェクトファイルの指定
 OBJS = MoveController.so
//
変更後
// #自作コード
// CPP_SRCS = AgentController.cpp/
// 

 #オブジェクトファイルの指定
 OBJS = AgentController.so

コンパイルします。
 $ make

***世界ファイル作成 [#l5dd7972]
次に世界ファイルを作成します。

//SIGVerse起動時に-wオプションで毎回世界ファイルを指定するのは面倒なので、MyWorld.xmlに記述します。

 $ cd ~/sigverse-<version>/bin
 $ ln -s ../share/sigverse/data/xml/ xml
xmlファイルがあるディレクトリまで遠いのでリンクを貼りました。
//$ cp xml/MyWorld.xml xml/MyWorld_org.xml
//念のためデフォルトのMyWorld.xmlファイルを残しておきました。

 $ emacs xml/AgentWorld.xml

AgentWorld.xml

 <?xml version="1.0" encoding="utf8"?>
 <world name="newworld">
 
 <!--重力の設定-->
   <gravity x="0.0" y="-9.8" z="0.0"/>  
 
 <!--エージェントMan-niiの設定-->
   <instanciate class="Man-nii.xml"> 
 
 <!--エージェント名-->
         <set-attr-value name="name" value="man_000"/> 
 
 <!--C++言語の指定-->
         <set-attr-value name="language" value="c++"/> 
 
 <!--オブジェクトファイルAgentController.soの指定-->
         <set-attr-value name="implementation"
 value="./NewWorld/AgentController.so"/> 
 
 <!--動力学演算をfalseに設定-->
         <set-attr-value name="dynamics" value="false"/> 
 
 <!--エージェントの位置(x,y,z)-->
        <set-attr-value name="x" value="0.0"/>
        <set-attr-value name="y" value="50.0"/>
        <set-attr-value name="z" value="0.0"/>
 
 </instanciate>
エージェントとしてMan-nii.xmlを読み込むように設定し、動力学演算をfalseにしました。

***SIGVerse起動 [#g6cf60e0]
それではSIGVerseを起動してみましょう。
 $ ./sigserver.sh -w AgentWorld.xml -p 9001
SIGViewerを起動して見てみると人間のエージェントが手を広げてスタンバイしていると思います。
シミュレーションを開始するとエージェントの左腕が45°上がります。

#ref(man_1.jpg)

今回setJointAngleという関数を用いて"LARM_JOINT2" を45°にする設定を行いました。"LARM_JOINT2"は左肩のz軸での回転として定義された関節の名前です。同様に"LARM_JOINT0","LARM_JOINT1"はそれぞれ左肩のx軸、y軸の回転として定義されています。（エージェント座標系。）これらの関節名はsigverse-<version>/share/sigverse/data/shape/にあるx3dファイル（nii_man.x3d）で定義されています。

AgentWorld.xmlファイルはMan-nii.xmlファイルを読み込みMan-nii.xmlファイルは人間型エージェントの形状を記述したnii_man.x3dを読み込んでいます。

**エージェントの属性 [#nb731d79]
***属性の確認 [#g984fed9]
SIGViewerでエージェントをクリックするとエージェントの名前や位置(x,y,z)、エージェントの向き(qw,qx,qy,qz)、視点の位置(vpx,vpy,vpz)などの属性を見ることができます。これらは属性の値はxmlファイルで設定されています。

#ref(atr_1.jpg)


人間型エージェントMan-niiはAgentクラスを継承したクラスです。Agentクラスの属性のデフォルトの値はAgent.xmlで設定されています。見てみましょう。

 $ less xml/Agent.xml

 <?xml version="1.0" encoding="utf8"?>
 
 <define-class name="Agent" inherit="Entity.xml">
 
 <attr name="language" type="string" group="model"/>
 <attr name="implementation" type="string" group="model"/>
 
 
    <!-- view point(agent coordinate) -->
 <attr name="vpx" type="double" group="viewpoint" value="0.0"/>
 <attr name="vpy" type="double" group="viewpoint" value="0.0"/>
 <attr name="vpz" type="double" group="viewpoint" value="0.0"/>
 
    <!-- view vector(view coordinate) -->
 <attr name="vvx" type="double" group="viewvector" value="0.0"/>
 <attr name="vvy" type="double" group="viewvector" value="0.0"/>
 <attr name="vvz" type="double" group="viewvector" value="-1.0"/>
                  ・ 
                    ・
                    ・
上で見たvpx,vvxなどの値が設定されているのがわかります。
さらにAgentクラスはEntityクラスを継承しています。Entityクラスは自律動作を行わない物体のクラスです。

***エージェント、エンティティの基本的な属性 [#g14c1ee2]
エンティティ、エージェントの基本的な属性を紹介します。

エンティティの属性
|属性名| 意味 | 備考|
|x,y,z|エンティティの位置 |xは緑矢印 ,yは赤矢印 zは黄色矢印に対応 |
|fx,fy,fz|エンティティにかかる力||
|vx,vy,vz|エンティティの速度||
|qw,qx,qy,qz|エンティティの向き|クオータニオン表記|

エージェントの属性
|属性名| 意味 | 備考|
|vpx,vpy,vpz|エージェントの視点の位置 |エージェント座標、原点はエージェントの位置|
|vvx,vvy,vvz|視線の方向|ベクトル表記|
|FOV|エージェントの視野角||
|voiceReachRadius|エージェント声が届く範囲||

これらの属性はすべてxmlファイルで設定が行えます。
**コマンドによるエージェントの操作 [#ta077379]
前回は定期的に呼び出されるonActionで手を上げるサンプルコードを紹介しました。次はSIGViewerからのメッセージを送信することによりエージェントがお辞儀をするようなサンプルコードを紹介します。

まずAgentController.cppを変更します。
 $ cd NewWorld
 $ emacs AgentController.cpp

 #include <string>  //stringをインクルード
 #include "Controller.h"
 #include "Logger.h"
 #include "ControllerEvent.h"
 
 
 #define PI 3.141592
 #define DEG2RAD(DEG) ( (PI) * (DEG) / 180.0 ) 
 
 using namespace std;  //利用名前空間の定義
 
 class AgentController : public Controller
 {
 public:
   double onAction(ActionEvent &evt);
 
   // メッセージを受信したときの関数onRecvMessageの利用を宣言します。
   void onRecvMessage(RecvMessageEvent &evt);
 };
 
 double AgentController::onAction(ActionEvent &evt)
 {
   try {
     SimObj *my = getObj(myname());
     if (!my->dynamics()) { 
 
       // 左手を90°下に下げます。
       my->setJointAngle("LARM_JOINT2", DEG2RAD(-90));
 
       // 右手を90°下に下げます。
      my->setJointAngle("RARM_JOINT2", DEG2RAD(90));
 
     }
   } catch(SimObj::Exception &) {
     ;
   }
   return 5.0;
 }
 
 
 void AgentController::onRecvMessage(RecvMessageEvent &evt)
 {
 
   //自分自身の取得
   SimObj *my = getObj(myname());
 
   //string型のメッセージを取得します。
   string value(evt.getString(0)); 
   if (value =="Hello"){
 
     //腰の関節を45°曲げます。
     my->setJointAngle("WAIST_JOINT1", DEG2RAD(45));
   } 
 
 }
 
 extern "C"  Controller * createController ()
 {
   return new AgentController;
 }

onRecvMessageはメッセージを受信したときに呼び出される関数です。メッセージが"Hello"だったときにお辞儀をします。

それではコンパイルして実行してみましょう。

 $ make
 $ cd ..
 $ ./sigserver.sh -w AgentWorld.xml -p 9001

SIGViewerで接続して、
sendボタンをクリックしてシミュレーションを開始すると、まずonActionが呼び出されて右手と左手を下に下げます。
#ref(man_2.jpg)
***メッセージ送信 [#hb68ba23]

まずSIGViewerの右上にあるCommandタブをクリックします。
一番上の入力欄でvoiceとgeneralが選択できるようになっています。ここではgeneralを選択します。次に送信対象選択ボタンをクリックして画面上のエージェントをクリックします。エージェント名が自動的に入力されると思います。そしてSendMessage引数のところにHelloと入力します。
#ref(man_3.jpg)
入力が完了したら、実行ボタンを押します。
#ref(man_4.jpg)
お辞儀をしました。

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[[English version>Samples/Control of humanoid agent]]
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