Linux - Rotacion de objeto 3D a tiempo real MATLAB

 
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Rotacion de objeto 3D a tiempo real MATLAB

Publicado por Aitor aitor10urola@gmail.com (1 intervención) el 09/04/2019 09:22:43
Hola a todos!

He leído los datos de una IMU en arduino y los he recibido por puerto serial en Matlab. Me gustaría hacer una simulación 3D con la orientación de los angulos de euler recibidos. Como podeís ver, he creado una GUI que permite ver cual es el valor de los angulos de euler.
Estos angulos son printados en la GUI si se clickan con el mouse primero. IHe comprobado que en el display de la GUI que muestra los valores de los angulos, los valores son correctos. Eso significa que los he leído bien en la IMU. Sin embargo, la misma variable que uso para printar el valor actual de cada angulo ("displayAngleX" para el angulo x, por ejemplo) para rotar el modelo 3D. Sin embargo, el modelo 3D no rota acorde a ese ángulo. Creo que no he aplicado correctamente la matriz de rotación al modelo 3D


Lo he intentado con dos modelos diferentes, y me pasa exactamente lo mismo en ambos. El ángulo del display está correctamente calculado, pero la figura no responde a esos ángulos. Un modelo 3D (creado con hgtransform) y sus rotaciones están comentados, pero no funciona (la animación 3D rota excesivamente).

Otro de los modelos 3D (cubo creado con patch) tanto sus matrices de transformación están sin comentar. Lo curioso de esto es que si creo el mismo cubo y aplico las mismas transformadas en otro script que no tiene GUI, me funciona correctamente. En cambio, con la GUI no me funciona.

¿Alguna idea de como corregir (al menos uno de los dos casos)? El código es el siguiente:



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%Clear all
clc;
close all;
clear all;
%
%% Inicializo el puerto serial donde trabajaré. Borro datos previos y declaro el puerto y la velocidad de transimision de datos
delete(instrfind({'Port'}, {'COM3'}));
arduino = serial('COM3');
arduino.Baudrate = 9600;
%puerto_serial = serial('COM3', 'BaudRate', 9600, 'Terminator', 'CR/LF');
fopen(arduino); %%Abrir el puerto serial
warning('off','MATLAB:serial:fscanf:unsuccesfulRead');
%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%CREAR GUI PARA FIGURA
%Si no existe la figura, la creamos
if (~exist('figureHandle', 'var') || ~ishandle(figureHandle))
    figureHandle = figure(1);
end
%Crear el botón de STOP
if (~exist('stopButton', 'var'))
    stopButton = uicontrol('Style', 'togglebutton', 'String', ...
        'Stop & Close Serial port', ...
        'pos', [0 0 200 25], 'parent', figureHandle);
end
%Selector de ejes
if (~exist('axisSwitchX', 'var'))
    axisSwitchX = uicontrol('Style', 'checkbox', 'String', 'X axis', ...
        'pos', [300 0 50 25], 'parent', figureHandle);
end
if (~exist('axisSwitchY', 'var'))
    axisSwitchY = uicontrol('Style', 'checkbox', 'String', 'Y axis', ...
        'pos', [350 0 50 25], 'parent', figureHandle);
end
if (~exist('axisSwitchZ', 'var'))
    axisSwitchZ = uicontrol('Style', 'checkbox', 'String', 'Z axis', ...
        'pos', [400 0 50 25], 'parent', figureHandle);
end
%Crear ejes de los angulos
if (~exist('degreelabelX', 'var'))
    degreelabelX = uicontrol('Style', 'text', 'String', 'X: 0 degrees', ...
        'pos', [450 100 100 25], 'parent', figureHandle);
end
if (~exist('degreelabelY', 'var'))
    degreelabelY = uicontrol('Style', 'text', 'String', 'Y: 0 degrees', ...
        'pos', [450 75 100 25], 'parent', figureHandle);
end
if (~exist('degreelabelZ', 'var'))
    degreelabelZ = uicontrol('Style', 'text', 'String', 'Z: 0 degrees', ...
        'pos', [450 50 100 25], 'parent', figureHandle);
end
%Crear botón de display de RESET de los angulos
if (~exist('resetRadioButton', 'var'))
    resetRadioButton = uicontrol('Style', 'radiobutton', 'String', 'Reset', ...
        'pos', [500 0 50 25], 'parent', figureHandle);
end
%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%VISUALIZACIÓN
%Configurar los ejes
graphAxes = axes('XLim', [-2, 2], 'YLim', [-2, 2], 'ZLim', [-2 2]);
%Vistas 3d
view(3);
% axis off;
axis equal;
 
%CREAR EL MODELO 3D
% Dim_X = 4;
% Dim_Y = 3;
% Dim_Z = 1;
%
% vertex_matrix = [0 0 0;
% 1 0 0;
% 1 1 0;
% 0 1 0;
% 0 0 1;
% 1 0 1;
% 1 1 1;
% 0 1 1];
%
% faces_matrix = [1 2 6 5
% 2 3 7 6
% 3 4 8 7
% 4 1 5 8
% 1 2 3 4
% 5 6 7 8];
%
% CubeCenter_coord = [Dim_X/2 Dim_Y/2 Dim_Z/2];
% %origin = CubeCenter;
% origin = [0 0 0];
% CubeParameters = [vertex_matrix(:,1)*Dim_X+origin(1),vertex_matrix(:,2)*Dim_Y+origin(2),vertex_matrix(:,3)*Dim_Z+origin(3)];
% cube = patch('Vertices',CubeParameters,'Faces',faces_matrix,'FaceColor', 'blue');
%CREATE 3d MODEL
%%cilindro
[cylX, cylY, cylZ] = cylinder(0.5);
%cono
[conX, conY, conZ] = cylinder([1,0]);
hgTransformArray(1) = surface(cylX, cylY, cylZ);
hgTransformArray(2) = surface(conX, conY, conZ +1);
hgTransform = hgtransform('Parent', graphAxes);
set(hgTransformArray, 'Parent', hgTransform);
drawnow;
pause(0.1);
%%
 
%%Bucle de visualización
%Variables paa mostrar el angulo en pantalla
displayAngleX = 0;
displayAngleY = 0;
displayAngleZ = 0;
%Variables que guardan el angulo actual
angleX = 0;
angleY = 0;
angleZ = 0;
%Mientras que el boón de stop no se pulse...
while (get(stopButton, 'Value') == 0)
    %Leer angulos actuales
    newAngleX = fscanf(arduino, '%f');
    newAngleY = fscanf(arduino, '%f');
    newAngleZ = fscanf(arduino, '%f');
 
    %Si clickan en el eje X
    if get(axisSwitchX, 'Value') == 1
        %Obtener la diferencia de angulo respecto a la medida anterior
        delta_AngleX = angleX-newAngleX;
        %Calcular el nuevo angulo actual
        displayAngleX = displayAngleX + delta_AngleX;
        %Guardar el valor
        angleX = newAngleX;
        %Actualizar el texto del display
        set(degreelabelX, 'String', ['X: ' num2str(round(displayAngleX)) 'degrees'])
    end
 
    %Si clickan en el eje Y
    if get(axisSwitchY, 'Value') == 1
        %Obtener la diferencia de angulo respecto a la medida anterior
        delta_AngleY = angleY-newAngleY;
        %Calcular el nuevo angulo actual
        displayAngleY = displayAngleY + delta_AngleY;
        %Guardar el valor
        angleY = newAngleY;
        %Actualizar el texto del display
        set(degreelabelY, 'String', ['Y: ' num2str(round(displayAngleY)) 'degrees'])
    end
 
    %Si clickan en el eje Z
    if get(axisSwitchZ, 'Value') == 1
        %Obtener la diferencia de angulo respecto a la medida anterior
        delta_AngleZ = angleZ-(-newAngleZ);
        %Calcular el nuevo angulo actual
        displayAngleZ = displayAngleZ + delta_AngleZ;
        %Guardar el valor
        angleZ = -newAngleZ;
        %Actualizar el texto del display
        set(degreelabelZ, 'String', ['Z: ' num2str(round(displayAngleZ)) 'degrees'])
    end
 
        %Formar matriz de rotación = ROTATION FOR CUBE
%     rotate(cube, [1,0,0], newAngleX);
%     rotate(cube,[0,1,0], newAngleY);
%     rotate(cube, [0, 0, 1], -newAngleZ);
%     view(3);
    %Transformaciones
 
%     drawnow;
    %ROTATION FOR FIGURE OF CYLINDER & CONE
    R = makehgtform('xrotate', (round(displayAngleX)), 'yrotate', (round(displayAngleY)), 'zrotate', (round(displayAngleZ)));
    set(hgTransform, 'Matrix', R)
 
        %Si se pulsa el botón de RESET entonces...
    if (get(resetRadioButton, 'Value') == 1)
        %Resetear los angulos del display
        displayAngleX = 0;
        displayAngleY = 0;
        displayAngleZ = 0;
 
        %Resetera el botón de RESET como no apretado
        set(resetRadioButton, 'Value', 0);
    end
    xlabel('X');ylabel('Y');zlabel('Z');
    drawnow;
end
%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
CloseSerialPort();.
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