Virtual Universe
Pilotage des modèles 3D en langage Basic ou organigramme
©2010 IRAI
Sommaire
Généralités .........................................................................................................................................5
Configuration de Virtual Universe .......................................................................................................5
Editeur de script .................................................................................................................................5
Lancement de l’éditeur de script .....................................................................................................5
Langage ..........................................................................................................................................6
Complément de langage .................................................................................................................6
Accès aux entrées / sorties de Virtual Universe ...............................................................................6
Exécution ........................................................................................................................................7
Structure du programme .............................................................................................................7
Etat du programme pendant l’exécution .....................................................................................8
Fenêtre de mise au point.............................................................................................................8
Exécution sur des PCs différents ..................................................................................................9
Exécution de plusieurs instances .................................................................................................9
Exemples de scripts ............................................................................................................................9
Robot aspirateur ........................................................................................................................... 10
Robot NXT..................................................................................................................................... 11
Editeur d’organigrammes.................................................................................................................. 12
Lancement de l’éditeur d’organigramme....................................................................................... 12
Création des programmes. ............................................................................................................ 12
Langage ........................................................................................................................................ 12
Les blocs ................................................................................................................................... 13
Sous-programmes ......................................................................................................................... 16
Accès aux entrées / sorties de Virtual Universe ............................................................................. 18
Gestion du temps .......................................................................................................................... 18
Exécution ...................................................................................................................................... 18
Structure du programme ........................................................................................................... 19
Etat du programme pendant l’exécution ................................................................................... 19
Fenêtre de mise au point........................................................................................................... 20
Exemples d’organigrammes .............................................................................................................. 20
Robot aspirateur ........................................................................................................................... 20
Robot NXT..................................................................................................................................... 22
Eolienne ........................................................................................................................................ 23
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Généralités
Ce manuel à pour but d’expliquer l’utilisation de l’éditeur de scripts et l’éditeur d’organigrammes
intégrés à Virtual Universe. Ces éditeurs permettent la création de programmes en langage Basic ou
sous forme de représentation organigramme dans le but de piloter les modèles numériques de
Virtual Universe.
Configuration de Virtual Universe
Pour que l’éditeur de script puisse dialoguer avec Virtual Universe, il faut modifier la propriété
suivante dans Virtual Universe :
- Univers : « serveur TCP » : choisir « True ».
Editeur de script
L’éditeur de script permet de décrire le fonctionnement d’un modèle simulé en langage Basic.
Lancement de l’éditeur de script
L’éditeur de script se trouve dans le répertoire d’installation de Virtual Universe et se nomme
« ScriptPad.exe ». Un raccourci de lancement est également créé dans le menu
Démarrer/programme de Windows à l’installation de Virtual Universe.
L’éditeur se présente sous la forme d’un simple éditeur de texte :
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Langage
Le langage utilisé est un langage Basic « minimaliste ». Le fichier d’aide nommé basic_api.chm qui se
trouve dans le répertoire d’installation de Virtual Universe donne l’ensemble des éléments pour
l’utilisation de ce langage.
Complément de langage
En complément des instructions du langage Basic, deux instructions ont été ajoutées pour gérer les
évènements liés au temps (attente, etc.) :
Wait(durée en millisecondes) : provoque une attente de la durée spécifiée en milliseconde.
Time() : retourne la durée écoulée depuis le lancement de l’exécution du script en millisecondes.
Accès aux entrées / sorties de Virtual Universe
Si les noms des variables utilisées dans le script commencent par la suite de caractères « in_ » ou
« out_ », alors les variables concernées sont considérées comme des variables externes appartenant
à Virtual Universe.
Plus précisément, les variables commençant par « in_ » seront lues depuis Virtual Universe et les
variables commençant par « out_ » seront écrites vers Virtual Universe.
Les caractères suivants « in_ » ou « out_ » correspondent à un nom de comportement ou un alias de
nom de comportement de Virtual Universe.
Par exemple, « in_capteur » sera une variable lue depuis l’état du comportement nommé « capteur »
de Virtual Universe. « out_moteur » sera une variable écrite vers l’état du comportement nommé
« moteur » dans Virtual Universe.
Il est possible d’insérer directement un nom d’entrées sorties disponible par rapport au fichier
chargé dans Virtual Universe. Pour ceci, cliquez avec le bouton droit de la souris sur la page dans
l’éditeur de script et sélectionnez « Insérer le nom d’une variable d’entrée » ou « Insérer le nom
d’une variable de sortie ».
Pour être accessibles sous ces rubriques, les noms de variables doivent être renseignés sous la
rubrique « alias » dans les propriétés des comportements de Virtual Universe.
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Exemple :
Exécution
Pour lancer l’exécution du script, cliquez sur le bouton « PLAY » (triangle vert) dans la barre d’outils
ou sélectionnez « Lancer » dans le menu « Script ». Virtual Universe doit être lancé et le projet Virtual
Universe doit être réglé comme serveur TCP (paramètre dans les propriétés de l’univers). Si ces
conditions ne sont pas satisfaites, un message d’erreur de connexion à Virtual Universe est affiché au
lancement du script.
Structure du programme
Le programme s’exécute jusqu’à ce que la dernière ligne ait été atteinte. Il convient donc de créer
une boucle pour que le programme ne se termine pas immédiatement. Cette boucle peut être
réalisée avec un saut ou une structure de répétition.
Exemple 1 :
maboucle:
rem écrire ici le corps du programme
goto maboucle
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Exemple 2 :
do
rem écrire ici le corps du programme
loop
Etat du programme pendant l’exécution
Pendant l’exécution, la ligne courante (le pointeur de programme) est affichée en dynamique dans
l’éditeur. Exemple :
Fenêtre de mise au point
Au lancement du script, la fenêtre suivante s’ouvre :
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L’élément « Sortie » affiche les sorties provoquées par l’instruction « print » du langage Basic.
L’élément « Variables » liste l’ensemble des variables utilisées par le script ainsi que l’état pour
chacune de celles-ci.
Les boutons « Pause », « Exécuter un pas » et « Stop » permettent respectivement de mettre le
programme en pause ou de le relancer, d’avancer d’un pas ou de mettre fin à son exécution.
Exécution sur des PCs différents
Par défaut, l’éditeur de script se connecte à Virtual Universe lancé sur le même PC. Il est possible de
se connecter à un ordinateur distant en ajoutant la directive #SERVERADDR= sur une ligne du script.
Par exemple :
#SERVERADDR=192.168.1.2
Forcera une connexion à Virtual Universe lancé sur le PC d’adresse IP 192.168.1.2
Le paramètre se trouvant « = » peut être une adresse IP ou un nom réseau.
Il est également possible de définir le port à utiliser (par défaut 6000) avec la directive
#SERVERPORT= (veiller, si vous modifiez cette valeur à la modifier également dans le paramétrage de
Virtual Universe : propriété « Port serveur TCP » de l’univers).
Exécution de plusieurs instances
Il est possible de lancer plusieurs instances de l’éditeur de script et d’activer simultanément
l’exécution de ces différentes instances. L’exemple Virtual Universe « 2 robots nxt pilotés en basic »
et les 2 fichiers scripts « nxt1 » et « nxt2 » associés illustrent le pilotage simultané de 2 robots NTX à
partir de 2 scripts indépendants.
Exemples de scripts
Le sous-répertoire « Exemples » du répertoire d’installation de Virtual Universe contient des
exemples Virtual Universe pilotables par script ainsi que les scripts correspondants.
9
Robot aspirateur
10
Robot NXT
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Editeur d’organigrammes
L’éditeur d’organigrammes permet de décrire le fonctionnement d’un modèle simulé sous la forme
d’un organigramme.
Lancement de l’éditeur d’organigramme
L’éditeur d’organigramme se trouve dans le sous-répertoire « ae » du répertoire d’installation de
Virtual Universe et se nomme « Flowc.exe ». Un raccourci de lancement est également créé dans le
menu Démarrer/programme de Windows à l’installation de Virtual Universe.
L’éditeur se présente sous la forme suivante :
Création des programmes.
Saisissez les blocs sur la partie gauche de l’écran et déplacez-les sur la page.
Vous pouvez également ouvrir un assistant en cliquant avec le bouton droit de la souris sur la page et
en choisissant « Ajouter un objet ».
Pour documenter les blocs, double cliquez dessus, la boîte de dialogue des propriétés de l’objet
s’ouvre alors.
Les blocs peuvent être déplacés et redimensionnés (saisir un des carrés affichés autour des blocs
lorsqu’ils sont sélectionnés). Des pastilles jaunes montrent les connexions des blocs. Les blocs
peuvent être placés pour que les pastilles coïncident, des liaisons peuvent également être créées en
cliquant sur les pastilles (le curseur affiche une forme de cible) puis en cliquant sur le chemin où doit
être tracé la liaison et en finissant par un clic sur la pastille de destination.
Langage
La représentation utilisée est l’organigramme. Le fonctionnement est un compromis entre un
langage séquentiel multitâches (type Grafcet) et un langage informatique. En pratique, ceci signifie
que plusieurs branches d’organigrammes pourront s’exécuter simultanément.
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Les blocs
Début
Ce bloc marque le début du programme. Il devrait y avoir au moins un bloc « Début » dans un
programme. Ce bloc est actif au démarrage du programme, il active le bloc connecté à sa sortie dés
le lancement du programme.
Fin
Ce bloc marque la fin du programme. Ce bloc peut ne pas être utilisé si le programme ne doit jamais
se terminer.
Ce bloc est un bloc d’action. Les instructions écrites dans les propriétés de ce bloc seront exécutées
une fois lorsque ce bloc sera activé, le bloc est ensuite désactivé puis le bloc connecté à la sortie
(connexion du bas) est activé.
Voici la boîte de dialogue des propriétés du bloc d’action :
La zone programme doit contenir le code à exécuter. La syntaxe à utiliser est celle du langage Basic
décrite dans la première partie de ce manuel.
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Par exemple :
Placera la valeur 4 dans la variable nommée « mavariable ».
La zone « Texte affiché » peut contenir un texte qui sera affiché à la place du programme sur la page.
Par exemple :
Ceci n’a un impacte que sur l’affichage, le code exécuté restera (pour cet exemple) « mavariable=4 ».
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Ces blocs sont des tests. L’exécution du programme continuera sur une des deux branches de
sorties : la branche marquée d’un cercle (à droite ou en bas selon le bloc) si le test est faux ou l’autre
branche (en bas ou à droite selon le bloc) si le test est vrai. La syntaxe à utiliser est celle d’un test du
langage Basic : une expression telle qu’on peut l’écrire derrière une instruction IF du langage Basic.
Par exemple :
Ici aussi la zone texte permet de substituer un texte pour l’affichage sur la page. Par exemple :
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Voici un exemple de programme réalisant une boucle qui affiche les nombres de 1 à 100 :
Début
compteur=0
compteur=compteur+1
print compteur
compteur<100
Fin
Sous-programmes
Le bloc d’appel de sous-programme est le suivant :
nomdusousprogramme
Le nom du sous-programme doit être renseigné sous la rubrique « Programme » des propriétés de ce
bloc :
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Sous-programme niveau 2
Le sous-programme doit débuter par un bloc « Début de sous-programme » :
Début
sous-programme
Et se terminer par un bloc « Fin de sous-programme » :
Fin
sous-programme
Pour ces 2 blocs, le nom du sous-programme doit aussi être documenté sous la rubrique
« Programme ».
Règles concernant les sous-programmes :
- Des appels imbriqués sont utilisables,
- Les sous-programmes ne sont pas réentrants.
Exemple de sous-programme
Début
nomdusousprogramme
nomdusousprogramme
nomdusousprogramme
Sous-programme niveau 1Programme principal
Début de
sous-programme
Début de
sous-programme
n=n+1
m=m+1
sp2
Fin de
sous-programme
Fin de
sous-programme
Fin
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Accès aux entrées / sorties de Virtual Universe
Si les noms des variables utilisées dans le script commencent par la suite de caractères « in_ » ou
« out_ », alors les variables concernées sont considérées comme des variables externes appartenant
à Virtual Universe.
Plus précisément, les variables commençant par « in_ » seront lues depuis Virtual Universe et les
variables commençant par « out_ » seront écrites vers Virtual Universe.
Les caractères suivants « in_ » ou « out_ » correspondent à un nom de comportement ou un alias de
nom de comportement de Virtual Universe.
Par exemple, « in_capteur » sera une variable lue depuis l’état du comportement nommé « capteur »
de Virtual Universe. « out_moteur » sera une variable écrite vers l’état du comportement nommé
« moteur » dans Virtual Universe.
Gestion du temps
La structure suivante permet de créer une attente dans un programme, voici par exemple une
attente de 10 secondes :
Début
time=0
time>10
Fin
Les variables commençant par « time » sont des variables spéciales incrémentées au rythme des
secondes. Si plusieurs branches d’organigramme doivent pouvoir évoluer indépendamment, il faut
utiliser des variables « time » différentes. Par exemple : « time1 », « time2 », etc.
Exécution
Pour lancer l’exécution du programme, cliquez sur le bouton « PLAY » (triangle vert) dans la barre
d’outils ou sélectionnez « GO » dans le menu « Programme ». Virtual Universe doit être lancé et le
projet Virtual Universe doit être réglé comme serveur TCP (paramètre dans les propriétés de
l’univers). Pour mettre fin au programme, cliquez sur ce même bouton (il prend l’aspect d’un bouton
stop quand le programme est lancé).
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Structure du programme
Le programme s’exécute jusqu’à ce qu’un bloc fin ait été atteint. Il convient donc de créer une boucle
pour que le programme ne se termine pas immédiatement. Cette boucle peut être réalisée en
traçant une liaison qui reboucle le programme.
Exemple :
Début
Mon programme
Etat du programme pendant l’exécution
Pendant l’exécution, le pointeur de programme est affiché (bloc en rouge) en dynamique dans
l’éditeur.
Exemple :
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Fenêtre de mise au point
Au lancement de l’exécution du programme, la fenêtre suivante s’ouvre :
L’état des variables ainsi qu’une fenêtre affichant les sorties des commandes « print » utilisées dans
le programme sont affichées. Le bouton « Pause » permet de mettre le programme en pause ou de
reprendre son exécution. Le bouton « Step » permet de faire avancer le programme d’un pas.
Exemples d’organigrammes
Le sous-répertoire « Exemples » du répertoire d’installation de Virtual Universe contient des
exemples Virtual Universe pilotables par orgranigramme ainsi que les organigrammes
correspondants (fichiers .FLC).
Robot aspirateur
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Début
print "j'avance tout droit"
out_moteurdroitavant=1
out_moteurgaucheavant=1
in_detecteurcollision=0 and
in_detecteurvide=0
print "collision : je recule"
out_moteurdroitavant=0
out_moteurgaucheavant=0
out_moteurdroitarriere=1
out_moteurgauchearriere=1
time=0
time>4
print "je tourne"
out_moteurdroitavant=1
out_moteurdroitarriere=0
time=0
time>2
out_moteurgauchearriere=0
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Robot NXT
Début
out_puissancemoteur1=50
out_puissancemoteur2=50
out_moteur1avant=1
out_moteur2avant=1
in_capteurir>100
out_puissancemoteur1=70
out_puissancemoteur2=70
out_moteur1avant=0
out_moteur1arriere=1
in_capteurir>100
out_moteur1arriere=0
22
Eolienne
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Début
différence=abs(in_directionvent-in_directionéolienne)
différence>160 and différence<200
out_tournersh=0 out_tournersh=1
Début
in_vitessevent>160
out_drapeau=1 out_drapeau=0
24
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