OpenMASK 4 Nouvelle version

Plan Introduction Principes  Simulation, ordonnancement, distribution  Echanges de données entre objets Nouvelle version  Les types  Les attributs  Les extensions Visualisation  Principes  Visualisation Ogre Créer une simulation Exemples

Historique L’ancêtre d’OpenMASK était un simulateur  Ordonnancement  Distribution Passage du simulateur à une plate-forme de Réalité Virtuelle  Visualisation  Gestion des périphériques de RV

La simulation Les principes

Principes Élément de base : L’objet de simulation Fonctionnalités :  Distribution (localisé sur un process)  Appel fréquentiel  Communications avec des pairs Flux (entrées/sorties) Messages (émission/réception)

La distribution Distribuer c’est simple  Indiquer le processus sur lequel l’objet doit être simulé Comment ça marche !?  Création des objets  Création des miroirs à la demande  Différence entre miroir et référence

A { Class ObjetAvecSortie Scheduling { Frequency 75 Process process1 } UserParams {... } #OpenMASK3 root { Class Controller Scheduling { Latency 0 Machines { process1 portalux.localdomain process2 portalux.localdomain } B { Class ObjetAvecEntree Scheduling { Frequency 75 Process process2 } UserParams {... } Distribution : Création des objets Deux processus 1 et 2 Un objet A possédant une sortie c sur 1 Un objet B possédant une entrée d sur A B d c

Distribution : Création de miroirs B veut connecter son entrée d à la sortie c de A B demande à son processus 2 de lui fournir une référence pour se connecter à c 2 ne possède pas A 2 crée le miroir A et informe 1 B peut se connecter Par la suite A synchronise son miroir A à chaque fois que c est mise à jour 1 2 A BA dc c miroir référence Synchronisation ? B { Class ObjetAvecEntree Scheduling { Frequency 75 Process process2 } UserParams { dConnectTo [A c] }

Distribution : Miroir / Référence Référence Cycle de vie  Construction constructeur & postConstruction()  Initialisation init()  Appel récurrent compute() Caractéristiques  Possède des entrées et sorties  Lit les paramètres de configuration  Met à jour ses sorties lors de l’appel fréquentiel Miroir Cycle de vie  Construction constructeur & postConstruction() Caractéristiques  Possède seulement les sorties  N’est pas initialisé  N’est pas calculé  Ses sorties sont synchronisées par le contrôleur =>Les sorties doivent et ne peuvent être créées que durant la phase de construction des objets

L’exécution fréquentielle Fréquence d’appel  Chaque objet de a sa propre fréquence de simulation  Le contrôleur effectue les appels à la fréquence spécifiée Temps simulé ≠ Temps réel  Ce n’est pas parce que l’objet est à 50Hz que les appels se feront à 50Hz  Un objet horloge permet de synchroniser la simulation en « perdant » du temps

Les communications Synchrones Entrée/sortie = Flux de données  N entrées connectées à 1 sortie  Récupération possible des données via les entrées à chaque appel fréquentiel Asynchrones Message = identifiant [+ données]  Événements : envoi spécifique à un objet  Signaux : envoi général, diffusion via le contrôleur aux objets abonnés  Appel à une méthode dédiée à chaque réception de message

Le type de base OMK::Type::Base Deux fonctions :  Sérialisation En distribué : les données transitent par des flux entre process  Polation En multi-fréquentiel : interpolation et extrapolation des données numériques pour une date donnée Tous les types de données en héritent

Nouvelle version Granularité & simplicité

Le type étendu Encapsulation d’un type quelconque OMK::Type::SimpleTypeT Assurer les deux fonctions de base :  Sérialisation T doit fournir les opérateurs de flux >> et <<  Polation Polateur par défaut (aucune interpolation) Possibilité de définir son propre polateur

Nouvel objet étendu Extension de l’objet Attributs  Faciliter la manipulation des données  Automatiser de certaines fonctions Extensions  Modifier la granularité  Composants plus petits et plus facile à concevoir  Construction des objets par assemblage plutôt que par codage

Les attributs Définition  Identifiant  Type  Valeur Fonctionnalités :  Accesseurs (identifiant, valeur)  Connectivité (entrée, sortie, connexion)  Messagerie (mise à jour, lecture, connexion) Permet  Introspection  Automatisation de tâches

Les attributs Attribut : « id » « id » Valeur : 2 Listener SetValue Listener SetValueOf Listener Disconnect Listener ConnectTo Listener GetValue « pos » « Obj1 »« Obj2 » connect_to_id {« Obj2 », « pos »} current_value {« id »,« 3 »} current_value_of_id {« 4 »} get_value_of_id [« id’ »] disconnect_id current_value_of_id’ {« 4 »} Valeur : 3Valeur : 4

Les extensions Sous-objets de simulation Fonctionnalités  Création  Initialisation  Exécution Possibilités (via l’objet propriétaire)  Création d’attributs, extensions, listeners  Émission de messages  Accès aux attributs et autres extensions

Les extensions Exemples de ce qu’elle peut faire : Étendre l’initialisation d’un objet  Offrir une nouvelle syntaxe de configuration Ajouter des listeners  Étendre les fonctionnalités Ajouter un attribut  Ajouter des entrées ou des sorties  Ajouter un paramètre pour contrôler le comportement de l’objet Modifier la valeur d’un attribut  Convertir une valeur d'attribut avant ou après qu'elle soit employée par l'objet …

La visualisation Ogre

Création dynamique par messages  Objets visuels (≠ Objet de simulation)  Animateurs Mise à jour par les animateurs Basée sur le moteur de rendu Ogre

L’objet visuel Rôle  Appeler ses Animateurs pour la mise à jour  Afficher un objet graphique 3D  Pas d’accès direct aux données des objets simulés (rôle de ses animateurs) Avec Ogre  Lit un scene ( format des objets 3D d’Ogre)  Insère le scene dans la scène hiérarchique qu’utilise Ogre  L’affichage du scene est alors géré par Ogre

L’animateur Rôle  Création d’un plug de récupération de données Entrée (Flux depuis une s orties) Listener (écoute d’un événement ou signal valués ou non) Autre (plug spécifique, base de données par exemple)  Récupération des données de simulation via son plug  Mise à jour de l’objet à afficher (peu importe la manière dont la donnée est récupérée par le plug) Avec Ogre  Associé à un nœud dans la scène d’Ogre  Met à jour le nœud associé en fonction des valeurs récupérées par le plug

Visualisation : Créations Add Visual Object Visual Objects Factory Animator Factory Add Animator Visu Visual Object Animator Plug Input Animator Plug Event Ajout d’un Objet Visuel  Réception du message  Création Ajout d’Animateurs  Réception du message  Création Création automatique de plugs  Input => Entrée  Event => Listener Listener

Visualisation : Mise à jour Objet Visu Visual Object Animator Plug Input Animator Plug Event Récupération des données par les plugs Mise à jour de l’affichage Utilisation des données par les plugs Listener

L’attribut de visualisation Attribut spécialisé pour la visualisation Crée un animateur défini par configuration Choisit le type de plug  Présence d’une sortie Flux de donnée => Connexion du plug à la sortie  Pas de sortie définie Message => Abonnement à l’événement Lors d’un set de l’attribut  Mise à jour de la sortie  Ou Émission d’un message

Créer une simulation Nouveau modules &Configuration

Structure d’une application Configuration  Lecture de la configuration Plugins  enregistrement des créateurs d’objets Contrôleur  Création  Configuration  Exécution

Configuration : Arbre de simulation Arbre de simulation  Structure hiérarchique  Description de la structure de la simulation  Description des objets, extensions, etc. Création des objets  A partir de leur description  Initialisation grâce aux paramètres spécifiques Multi-processus  Cohérence des arbres entre processus  Cohérence des objets sur l’ensemble des processus => sinon création de miroirs différents des références

Configuration : Format du fichier Fichier texte avec une syntaxe hiérarchique Permet de créer l’arbre de simulation Mot clé d’identification de fichier (sur la première ligne) #OpenMASK3 Commentaires // Syntaxe des commentaires identiques au C++ /* On peut utiliser les deux types */ Nœud hiérarchique identifiant {... } Nœud de donnée simple identifiant valeur Nœud de donnée multiple identifiant [valeur1 valeur2...]

Configuration : Objet de simulation Tous les objets obéissent à cette syntaxe, y compris le contrôleur objectName // identifiant de l’objet { Class ObjectClassId // identifiant de la classe de l’objet Scheduling // paramètres d’ordonnancement de l’objet {... } UserParams // paramètres de configuration de l’objet {... } Extensions // paramètres des extensions de l’objet {... } Sons // Enfants de l’objet, en pratique seul le contrôleur en possède {... }

Configuration : Contrôleur Objet racine de la simulation #OpenMASK3 controller // identifiant du contrôleur { Class Controller // identifiant de la classe de contrôleur UserParams // paramètres de configuration du contrôleur { Plugins [... ] // plugins utilisés... // autres paramètres pour les traces, etc. } Scheduling {... // paramètres pour la définition du multiprocessus } Sons // liste des objets de la simulation {... }

Configuration : Extensions Elles sont déclarées dans le nœud Extensions de l’objet Elles sont définies par :  Un identifiant pour l’extension  Un identifiant du type d’extension  Des paramètres dépendants du type d’extension Extensions { extensionId // identifiant { Class EntensionClassId // type d’extension... // paramètres propres au type d’extension }

Exemples Objets & Extensions

SimplePoint / Un point dans l’espace OMK::SimplePoint Cahier des charges  Offrir une position dans l’espace 3D Codage  Héritage de ExtensibleSimulatedObject  Agrègation d’un attribut OMK::Transform  Création d’une sortie

SimplePoint / Déclaration 1/ class SimplePoint : public ExtensibleSimulatedObject 2/ { 3/ DECLARE_OBJECT_FACTORY( SimplePoint ) ; 4/ protected: 5/ ///\brief The "Position" attribute. 6/ OMK::AttributeT _position ; 7/ } ; Commentaires: 1/ Héritage direct de ExtensibleSimulatedObject 3/ Déclaration de la macro : CLASS_ID, constructeur, destructeur 6/ Ajout de l’attribut de position

SimplePoint / Implémentation (1/2) 1/ REGISTER_OBJECT_FACTORY( SimplePoint, "SimplePoint" ) ; 2/ 3/ SimplePoint::~SimplePoint() 4/ { 5/ } Commentaires : 1/Macro d’enregistrement dans la factory Déclare aussi la valeur de l’id de classe "SimplePoint" qui sera utilisé dans la configuration 3/Destructeur : rien à faire tout est fait dans l’ancêtre

SimplePoint / Implémentation (2/2) 1/ SimplePoint::SimplePoint( Controller& ctrl, const ObjectDescriptor& objectDescriptor ) 2/ : ExtensibleSimulatedObject( ctrl, objectDescriptor ), 3/ _position( "Position", Transform( Wm4::Vector3f::ZERO ) ) 4/ { 5/ addAttribute( _position ) ; 6/ _position.createOutput() ; 7/ } Commentaires: 1/ Constructeur avec les paramètres utilisés par la factory 2/Héritage de ExtensibleSimulatedObject 3/Initialisation de l’attribut : Id + valeur initiale 5/Ajout de l’attribut de position à l’objet Les opérations liées à l’attribut sont gérés par l’objet 6/Création de la sortie de position associée à l’attribut Doit être dans le constructeur

SimplePoint / Fonctionnement Création  Création de l’attribut  Enregistrement

SimplePoint / Configuration (1/2) Identifiant de classe SimplePoint Scheduling hérité de SimulatedObject Extensions hérité de ExtensibleSimulatedObject Paramètres liés à l’attribut Position  Position : Valeur intiale  PositionConnect [ ] : Connection à la sortie d’un objet  PositionConnectByEvent : Activation de la (dé)connexion de l’entrée associée à l’attribut par un événement  Etc. autres activations par événements ou signaux

SimplePoint / Configuration (2/2) Exemple 1/ mon_point_dans_l_espace // id de l’objet 2/ { 3/ Class SimplePoint 4/ Scheduling 5/ { 6/ Frequency 60 // fréquence d’appel 7/ } 8/ UserParams 9/ { 10/ Position [[ ]] // position initiale 11/ } 12/ }