U&C Support Topics

Lần này, chúng tôi sẽ giới thiệu chi tiết hơn về chức năng mô phỏng 4D trong UC-win/Road Ver. 14.1. Khi chọn cài đặt 4D, bạn có thể cài đặt thao tác sử dụng trục thời gian cho mô hình 3D và thực hiện biểu thức mô phỏng liên kết quy trình làm việc với chuyển động của mô hình 3D, ví dụ như quy trình xây dựng của công trình hoặc dây chuyền sản xuất của nhà máy. Để lấy ví dụ minh họa, chúng tôi sẽ giải thích chuyển động của cần cẩu tại một công trường xây dựng.

1. Sử dụng các biểu thức chuyển động

Ở đây, cần cẩu được di chuyển sang trái và sau đó xoay sang trái. Khi xoay, phần bánh xích của cần cẩu không di chuyển, do đó cần phải phân chia chuyển động trong một mô hình 3D. Trong trường hợp như vậy, cần kết hợp các cài đặt chuyển động của mô hình 3D ngoài chức năng 4D. Hai chuyển động: chuyển động về phía trước và chuyển động xoay được hiển thị bằng cài đặt di chuyển mô hình 3D.

Hình 1. Hai loại chuyển động được biểu thị bằng cài đặt di chuyển mô hình

2. Thiết lập di chuyển mô hình 3D

2-1. Cài đặt vận hành theo nhóm

Mở màn hình chỉnh sửa mô hình 3D và mở tab "Motion". Đầu tiên, cài đặt nhóm chuyển động và cài đặt cấu trúc phân cấp cho các bộ phận tạo nên mô hình 3D theo nội dung của chuyển động. Tại đây, hệ thống phân cấp được chia thành phần không quay và phần quay. Hệ thống phân cấp có cấu trúc cây và thuộc tính cài đặt vận hành cho nhóm phân cấp trên được áp dụng cho nhóm phân cấp chi tiết phía dưới, nhưng nếu thay đổi cách vận hành ở nhóm phía dưới sẽ không ảnh hưởng đến nhóm trên.

Hình 2. Thiết lập nhóm chuyển động và cấu trúc phân cấp

2-2. Cài đặt hành động

Tiếp theo, thiết lập hành động cho từng nhóm chuyển động. Các hoạt động được chỉ định chuyển động tịnh tiến theo các hướng XYZ và xoay khi xoay quanh trục hoặc vị trí gốc xoay.

Trong ví dụ này, toàn bộ cần cẩu được di chuyển về phía trước, nhưng chỉ có bánh xích không được di chuyển khi quay, vì vậy các bộ phận của bánh xích là nhóm trên. Chọn "Model" trong "Cấu trúc phân cấp của nhóm vận hành" và kiểm tra các phần của bánh xích bằng cách chọn "Các phần của mô hình" ở bên phải. Sau đó nhấp vào "Add" ở dưới cùng bên trái của màn hình để cài đặt hành động chuyển tiếp cho bánh xích. Đặt tên chuyển động thành "forward", hành động thành "move" và hướng trục "X". Bằng cách này, chuyển động tính tiến về phía trước được áp dụng cho các phần thấp hơn bao gồm bánh xích.

Tiếp theo, chỉ định các phần khác ngoài bánh xích là nhóm phân cấp thấp hơn. Bạn chọn một mô hình có cấu trúc phân cấp thấp và bấm "Add Group", cấu trúc phân cấp đó sẽ được tạo thành và có tên là Child-1, nó là một nhóm phụ của mô hình (các số được đánh số liên tục tùy theo số lần thêm vào). Tương tự như thao tác bên trên, hãy kiểm tra các bộ phận khác ngoài bánh xích trên màn hình "Model Parts", nhấp vào "Add" ở dưới cùng bên trái của màn hình, tên hoạt động là "Turn", hành động là "Rotate", hướng trục "Y", Đặt gốc xoay là "center". Điều này cho phép xoay tất cả các bộ phận ngoại trừ bánh xích.

Hình 3. Cài đặt các hoạt động

2-3. Dòng lệnh hành động/phím hành động

Đối với cài đặt di chuyển bình thường, bạn mở tab "Operation command", đặt lệnh vận hành cho hành động nằm trong nhóm thao tác và định hình thao tác chi tiết như số lượng chuyển động/quay, tốc độ và thứ tự thao tác. Trong mô phỏng 4D, số lượng và tốc độ chuyển động/xoay được cài đặt trong mục cài đặt tác vụ, vì vậy việc cài đặt này có thể được bỏ qua. Đối với các mô hình đã thêm chức năng cài đặt di động, bạn có thể chỉ định một hành động sẵn có.

3. Cài đặt mô phỏng 4D

3-1. Cài đặt tác vụ

Sau khi thiết lập mô hình 3D, hãy thiết lập mô phỏng 4D bằng biểu đồ Gantt. Trong biểu đồ Gantt, bạn có thể quản lý lịch trình như hoạt động và thời gian hiển thị của mô hình 3D bằng cách cài đặt tác vụ.

Hình 4. Ví dụ về màn hình hiển thị biểu đồ Gantt

Đầu tiên, nhấp vào nút "Add Task" trong biểu đồ Gantt. Bạn khai báo thông tin ngày bắt đầu/ngày kết thúc của tác vụ bằng cách bấm chuột phải vào tác vụ đã thêm và chọn Chỉnh sửa tác vụ (Edit Task). Ngoài ra, bạn có thể đặt lịch trình chi tiết hơn bằng cách thêm các tác vụ để tạo cấu trúc phân cấp.

Hình 5. Ví dụ về sự phân cấp khi cài đặt tác vụ

3-2. Lấy mô hình trong thư viện

Để chọn mô hình 3D cho mô phỏng 4D, trước tiên, hãy lấy mô hình trong thư viện. Nhấp vào nút ở phía trên bên trái của biểu đồ Gantt và chọn Resources, sau đó nhấp vào nút Add trong cửa sổ Schedule Resources để chọn mô hình. Bạn nên thay đổi tên mô hình trong thư viện để dễ nhớ và hiểu.

Hình 6. Mô hình từ nguồn thư viện

3-3. Phân bổ thư viện và cài đặt dòng lệnh
Tiếp theo, thiết lập hành vi của mô hình trong tác vụ. Bấm chuột phải vào tác vụ sử dụng mô hình bạn đã đăng ký và bấm Chỉnh sửa (Edit) đối tượng.

Hình 7. Cài đặt các tác vụ/nhiệm vụ

Để thiết lập chuyển động cho cần cẩu, cần xác định hai loại chuyển động: tịnh tiến và xoay. Đầu tiên, nhấp 3 lần vào nút "Add" trên màn hình "Cài đặt đối tượng di chuyển - Move Object Settings", ba dòng lệnh được tạo thành. Trong dòng đầu tiên, đặt lệnh làm cho cần cẩu xuất hiện. Chọn thư viện có mô hình cần cẩu trong mục "Resource name" và chọn "Cài đặt tại vị trí đã xác định - Install at specificed position" cho loại chuyển động tịnh tiến. Sau đó, xác định tọa độ để cần cẩu xuất hiện trong mục "Vị trí bắt đầu - Start position" và xác định góc xoay của cần cẩu trong mục "Vị trí kết thúc/xoay".

Tại dòng lệnh thứ hai, bạn thiết lập chuyển động về phía trước. Vẫn là mô hình trong thư viện như trong lệnh đầu tiên, chọn loại chuyển động là "hành vi được xác định - defined behavior" và đường dẫn là "chuyển tiếp - forward". Sau đó, xác định khoảng cách để di chuyển về phía trước trong mục "Vị trí kết thúc/xoay".

Tại dòng lệnh thứ ba, bạn thiết lập chuyển động xoay. Mô hình và chuyển động giống như dòng lệnh thứ hai và đường dẫn chọn "quay - turn". Sau đó, chỉ định góc xoay trong "Vị trí kết thúc/xoay".
Cuối cùng, đặt thời gian bắt đầu và kết thúc với mỗi dòng lệnh. Ví dụ: nếu bạn đặt thời gian bắt đầu là 9:00:00 và thời gian kết thúc là 10:00:00 ở dòng lệnh đầu tiên, mô hình sẽ xuất hiện vào thời điểm biểu đồ Gantt là 9:00 sáng và sẽ đứng yên trong 1 giờ. Nếu dòng lệnh thứ 2 và thứ 3 chỉ định 10:00:00 đến 10:01:00 và 11:00:00 đến 11:01:00, cần cẩu sẽ di chuyển về phía trước trong một phút và sau đó đứng yên tới 11:00, tiếp theo nó sẽ xoay trong 1 phút và đứng yên cho đến khi kết thúc nhiệm vụ.

Hình 8. Ví dụ về nhập câu lệnh

Bây giờ cài đặt mô phỏng 4D đã hoàn tất, nhấp vào nút Play để kiểm tra thao tác. Khi bạn nhấn nút Play, một đường thẳng đứng màu đỏ biểu thị thời gian trôi qua được hiển thị trong biểu đồ Gantt, các tác vụ và dòng lệnh trong biểu đồ Gantt được thực hiện theo chuyển động của dòng. Tại thời điểm đó, bạn cũng có thể quan sát trực quan tốc độ vận hành vì trước đó bạn đã cài đặt tốc độ mô phỏng (tốc độ của dòng thời gian). Bạn cũng có thể di chuyển thời gian tiến lên hoặc lùi xuống bằng cách nhấp vào bên trong biểu đồ Gantt.

Hình 9. Thực hiện mô phỏng 4D

Hình 10. Mô phỏng 4D đang diễn ra

Kết luận

Ngoài các cài đặt được giới thiệu trong bài viết này, còn nhiều cài đặt khác nhau như di chuyển theo lộ trình của mô hình 3D, cài đặt điểm quan sát camera và làm nổi bật vật thể. Với chức năng 4D, giờ đây bạn có thể dễ dàng diễn đạt các biểu thức như quy trình xây dựng hoặc sản xuất - các công việc yêu cầu mô phỏng có tính chính xác cao thay đổi theo thời gian. Dữ liệu mẫu - CityDesign bao gồm ví dụ về cài đặt mô phỏng 4D - mô phỏng công việc di dời tuyến đường sắt tại ga Shibuya. Vui lòng tham khảo tài liệu trên và sử dụng chức năng mô phỏng 4D.

Hình 11. Mô phỏng công việc di dời đường sắt tại ga Shibuya