単体ロボット向けシミュレータ導入手順

Unityのインストール・パッケージのインポート・通信方式の切替方法

Unityのインストール

Unityのインストール方法は色々なサイト・書籍で紹介されておりますので，インストールください．

以下のサイト等が参考になるかと思います．

https://tech-camp.in/note/technology/44408/

※動作確認はUnity 2020.1.0b9(64bit)で行っております．
　使用する場合はこれ以降のバージョンのUnityをインストールすることをお勧めします．

Unityパッケージのインポート

Unity 起動

まず，インストールしたUnityを起動してください．
無事起動すると以下のような画面が出ますので，右上の「新規作成」を選択し新規プロジェクト作成します．

次の選択画面で，「プロジェクト名」に適当なプロジェクト名を設定して，「作成」ボタンを押下してください．

成功すると，以下のようにUnityが起動します．

Unityパッケージのインポート

※画像はsingle-robot-HackEV.unitypackageをインポートする際のものになります

Unity のメニューから，「Assets」⇒「Import Package」⇒「Custom Package…」と選択し，任意の unitypackageファイルを選択してください．

成功すると，下図の画面がポップアップされますので，素直に「Import」ボタンを押下してください．

成功するとProject/Scenes配下にToppers_Courseというシーンが追加されます． Toppers_Courseをダブルクリックすると下図の画面が現れます．

次に，シミュレーションに関わる設定を変更します．

Unity のメニューから，「Edit」⇒「Project Settings」を選択します．

「Time」
Fixed Timestep を 0.001に， Time Scale を 0.6に設定します．

※ev3rt-simple-robot.unitypackageを使用する場合で，もしシミュレーションの動作が
遅い場合には，Fixed Timestep を 0.01に，EV3 Motor(Script)のIntervalを 0.0005に
設定してください．

「Quality」
OtherのVSync Count を Don’t Sync に設定します．

これでインポート作業終了です．

通信方式の切替方法

athrillとUnity間での通信方式に設定を行います．
設定はconfig.jsonという設定ファイルを作成し，設定を行います．

config.json の設定例(通信方式がMMAPの場合)

設定するファイルパスは全て絶対パスで記述します．

{
	"AthrillPath":"/mnt/c/project/esm/athrill/bin/linux/athrill2",
	"TerminalPath":"C:\\Windows\\System32\\wsl.exe",
	"robots":[
		{
			"RobotName":"RoboModel",
			"WorkspacePathWin":"C:\\project\\esm\\ev3rt-athrill-v850e2m\\sdk\\workspace",
			"WorkspacePathUnix":"/mnt/c/project/esm/ev3rt-athrill-v850e2m/sdk/workspace",
			"ApplicationName":"touch_sensor",
			"BinaryName":"asp"
		}
	]
}

config.json の設定例(通信方式がUDPの場合)

設定するファイルパスは全て絶対パスで記述します．

{
	"AthrillPath":"/mnt/c/project/hakoniwa/athrill/bin/linux/athrill2",
	"TerminalPath":"C:\\Windows\\System32\\wsl.exe",
	"robots":[
		{
			"RobotName":"RoboModel",
			"WorkspacePathWin":"C:\\project\\hakoniwa\\ev3rt-athrill-v850e2m\\sdk\\workspace",
			"WorkspacePathUnix":"/mnt/c/project/hakoniwa/ev3rt-athrill-v850e2m/sdk/workspace",
			"ApplicationName":"touch_sensor",
			"BinaryName":"asp",
			"Udp":
			{
				"AthrillIpAddr":"127.0.0.1",
				"AthrillPort":54002,
				"UnityPort":54001
			}
		}
	]
}

各設定パラメータについて

AthrillPath
athrill2のパスを設定します．Windows版の場合は，WSL上でのパスを指定します．
TerminalPath
ターミナルプログラムのパスを設定します． Windows版の場合は，wsl.exeのパスを設定します．
mac版の場合は，/usr/bin/openと記述します．
robots
Unity上のRobot配下のロボット群を指します．複数のロボットにも対応しており，ここの中で各ロボット毎の設定を行うことが出来ます．
ロボットが1台の場合は，robots内の設定は1つとなります．
RobotName
Unity上のRobot配下のロボットの名前を設定します．
WorkspacePathWin
動作させるアプリケーションの実行環境のファイルパスを記述します．Windows版の場合はWindows上でのパスを設定します．
それ以外のプラットフォームの場合は，下記のWorkspacePathUnixと同じ値を設定してください．
WorkspacePathUnix
動作させるアプリケーションの実行環境のファイルパスを記述します．Windows版の場合はwsl上でのパスを設定します．
ApplicationName
動作させるアプリケーションのフォルダ名を設定します．
BinaryName
athrillが実行するバイナリファイルの名前を設定します．特に名前変更などをしていない限り，ファイル名はaspとなります．
Udp
UDPとMMAPどちらの通信方式を使用するか設定します．MMAPを使用する場合は，この項目を省略してください．
AthrillIpAddr
athrillを実行する端末のIPアドレスです．athrillを実行する端末とUnityを実行する端末が同じ場合は，127.0.0.1と設定していれば問題ありません．
AthrillPort
athrillを実行する端末が空けている任意のポート番号を設定します．
UnityPort
Unityを実行する端末が空けている任意のポート番号を設定します．

config.json を配置する

作成したconfig.jsonを使用しているUnityプロジェクトのフォルダ配下に配置します．

例：Unityプロジェクトの名前がsingle-roboの場合
　→　C:\UnityProjects\single-robo直下

※UnityProjectsはプロジェクト作成用に用意した任意のフォルダです．
　ユーザがプロジェクトを作成したフォルダに置き換えてください．

MMAPについて

MMAPにすると嬉しい点としては以下が挙げられます．

UDP のように通信ロストは発生しない(シミュレーション精度向上につながる)
Unity と athrill 間のやりとりは共有メモリベースなので，高速になる(と思われる)
上記のとおり，精度向上と高速性を期待して試行してみましたが，精度は良くなりました(速度はあまり変化ないような?)．

ただし，デメリットとして以下が挙げられます．

1マシン前提での構成を余儀なくされる
- UDPであれば，athrillを別PCに配置して負荷分散可能ですので．