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コンピューターシミュレーションでバーチャルボウリングやってみた

 

皆さま、こんにちは。

IDAJのRocky DEMプロダクト担当の河口です。

 

私たちが提供しているバーチャルエンジニアリング技術、シミュレーション技術、MBD・CAE技術の適応範囲は日々広がっています。そのことは毎日の業務やお客様との会話から実感することができます。

今年は、結果的にオリンピック・パラリンピックイヤーです。スポーツの世界にもシミュレーション技術やCAE技術の適応が進んでおり、よりよいスポーツ用品の開発、試合での勝利や記録更新のために、昨今では不可欠な技術になってきていると感じています。

 

さて、空いた時間を使って、パーティクルシミュレーター「Rocky DEM」を使って仮想空間でボウリングゲームにトライしました。

まずはこちらの動画をご覧ください。

 

 

このシミュレーションを、どのように実施したのかを解説します。

 

計算にあたっては、ボールの重さ、ピンの形状・重さ・重心位置、10本のピンの並べ方、レーン(アレー)の幅、ピンまでの距離などをインターネットで調べて、可能な限り現実のモノ・環境に近い情報を使いました。

 

レーンは、オイルの塗られているレーンコンディションを模擬した摩擦係数を設定しています。ピン形状は、パーティクルシミュレーター「Rocky DEM」の特長の1つである非球形粒子モデリング機能を使って多面体実形状粒子としてモデル化しています。

動画のケースでは、アングル(ボールを投げ入れる位置とリリース角度の総称)を、ある定められた範囲内で、Rocky DEMが自動的かつランダムに発生させるように設定しましたので、投球の度に結果がランダムに変わります。

今回は、ボールに回転(スピン)を与えていませんが、もちろん与えることも可能です。

Rocky DEMでのモデリング操作自体は非常に簡単で、計算スピードも高速ですから、このレベル(粒子数11)であれば計算時間もほとんどかかりません。(時間がかかったのは、インターネットでの情報収集)

前述の通りスピンをかけることも簡単にできますので、ご自身のリーチや腕力に合わせて、条件を調整すれば、様々なケーススタディができスコアアップに繋がることでしょう。たとえストライクが取れなくとも、2投目の前に残ったピンの位置を模擬して、シミュレーションでケーススタディしてからその通りに投げたら確実にスペアがゲットできそうです。

これらの条件で計算を実行してみたところ、狙ったわけではないのですが、3投目で見事にストライクを獲得できました。逆に言えば、バーチャルワールドでストライクが取れたその条件を、リアルワールドの人の動きで毎回忠実に再現できれば、ストライク率が格段に向上することが期待できます。

こちら画像の道具が使えれば、シミュレーションの結果に近い投球ができるかも?!

(註:動画内の投球時の音とピンが倒れる音は、動画作成時に追加したものです。)

 

 

Rocky DEMをご契約いただけているお客様には、このボウリングゲームのモデルデータをお渡しすることもできますので、ご所望の方がいらっしゃればお声がけください( ´艸`)

 

離散要素法(DEM)シミュレーションは、製品ラインの仮想実験を実施したり、実世界のオペレーションをシミュレーションする上で重要な設計ツールとなりえます。また、ここでご紹介した事例以外にも多くの動画をIDAJ Youtube channelにアップしています。是非あわせてご覧いただければ幸いです。

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パーティクルシミュレーター Rocky DEM

 

 

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