Imagen cortesía de Algoryx Simulation AB

Algoryx trae la simulación de físicas de alta calidad a Unreal Engine.

17 de noviembre de 2022
Las simulaciones de alta fidelidad no se pueden realizar sin comprender en profundidad las físicas (esto es, el movimiento y el comportamiento de la materia a través del espacio-tiempo y las fuerzas que le afectan).

Algoryx, una de las empresas suecas de IA más destacadas, empleó su dominio de física computacional, matemáticas, computación gráfica, realidad virtual e informática para crear un motor físico de simulación de dinámicas de sistemas multicuerpo que ofrece una gran fidelidad y estabilidad, así como velocidad para aplicaciones que realizan simulaciones de ingeniería en tiempo real.

«La intención inicial de Algoryx era convertirse el mejor centro de físicas del mundo», comenta Kenneth Bodin, CEO y cofundador de Algoryx. «Buscábamos construir el mejor centro de físicas del mundo para aplicaciones científicas industriales y profesionales. La primera área de aplicación en la que trabajamos fue la de simuladores de realidad virtual».

Algoryx acaba de lanzar su plugin AGX Dynamics for Unreal, que lleva las soluciones de simulaciones mecánicas realistas precisas a una amplia variedad de sectores, incluyendo el aeroespacial, forestal, minero, de maquinaria pesada, robótico, manufacturero y muchos otros.
 
Imagen cortesía de Algoryx Simulation AB

Este nuevo plugin ofrece a los desarrolladores y a los ingenieros la capacidad de usar el reconocido sistema de físicas de alta calidad de Algoryx con los gráficos 3D fotorrealistas en tiempo real de Unreal Engine, además de usar su poderosa plataforma abierta para crear entrenamientos y soluciones de prueba de última generación para los operadores de máquinas.

«Se necesitan herramientas de simulación que combinen físicas de grado industrial con gráficos de la más alta calidad disponible. Para ello, es necesario combinar esto con sistemas de control, sistemas de aprendizaje automático, sensores y simulaciones. Esto es lo que convierte a Unreal Engine en un activo tan vital para nosotros», explica Bodin.
Imagen cortesía de Algoryx Simulation AB
«Cuando desarrollábamos aplicaciones de realidad virtual, allá por entre 1999 y 2000, no conseguíamos hallar ninguna herramienta para ello», nos cuenta Anders Backman, director del departamento tecnológico y cofundador de Algoryx.  «Existían algunas aplicaciones bastante costosas, pero con ellas tenías que escribir tú todo el software. Por ello, decidimos desarrollar nuestra propia aplicación de renderizado 3D programable, con conexión de sonido, físicas y tecnología háptica para todo tipo de dispositivos. Dicha aplicación disponía de muchas características que podemos encontrar actualmente en el motor del juego, pero en su momento, nos adelantamos bastante a nuestro tiempo al hacer física en tiempo real empleando todas estas características».

Originalmente, era difícil lograr que los clientes del sector migraran a este tipo de plataforma. Había una resistencia a la tecnología bastante fuerte. No obstante, como comenta Bodin, esa mentalidad cambió hace unos cuantos años.

«Observamos que el mercado de la ingeniería había sufrido un cambio radical por un par de razones. La primera causa fue el primer gran impulso hacia la sostenibilidad durante el proceso de electrificación, para la cual se debían emplear tipologías de vehículos completamente nuevas. Con ello, se generaba una necesidad de simular el sistema a fin de obtener una imagen holística. Lo siguiente que vino después fue la autonomía de la maquinaria. No se puede conectar inteligencia artificial a un vehículo real y esperar que eso funcione. Para dotar a la maquinaria de autonomía, las máquinas de conducción autónoma deben funcionar en simulaciones», explica Bodin.
 
Imagen cortesía de Algoryx Simulation AB

Backman desvela que el lanzamiento de Unreal Engine 5 supuso un «salto cuántico» que cambió la mentalidad de mucha gente.

«De repente, se podía elaborar una renderización fotorrealista en tiempo real, función que era excelente para simular vehículos en entornos nevados, con niebla, en la oscuridad, bajo la lluvia... Es decir, en situaciones climáticas totalmente realistas», dice Backman. «Tal cosa era algo imposible de realizar antaño. Es un factor muy atractivo y determinante para nuestros clientes».
Imagen cortesía de Algoryx Simulation AB
«Nosotros buscábamos que Algoryx ofreciera soluciones tanto ascendentes como descendentes», detalla Bodin. «Por ello, desarrollamos la primera integración directa en Unreal Engine para que fuese un complemento ascendente desde la base, de modo que se aplicase a usos generales. En el plano descendente, nuestro trabajo también busca proporcionar soluciones a clientes del sector, un mercado emergente para nosotros. Ser capaz de centrar la plataforma en un contexto ascendente y luego hacer aplicaciones de diseño reales con tendencia descendente es una combinación que resulta crucial».

Algoryx desarrolló AGX Dynamics para poder resolver problemas de muy diversa índole. Bodin puntualiza que esa es una faceta que comparten tanto Unreal Engine como Algoryx.

«La plataforma de Unreal Engine es muy especial. Es una plataforma muy general para que los usuarios puedan hacer casi cualquier cosa con simulación de ingeniería, facilitación científica y realidad virtual. También queríamos que la plataforma estuviera abierta y disponible para que nuestros clientes pudieran ampliarla y potenciar las posibilidades de lo que podemos hacer con ella», nos comenta.

Dado que Unreal Engine es una plataforma de desarrollo ampliamente distribuida y disponible para todos, Bodin comenta que hay muchos grandes talentos y desarrolladores de Unreal que respaldan el desarrollo de sus aplicaciones.

Uno de los talentos que se asoció con Algoryx es Mikael Lugnegård, director de arte de Maximum Games y graduado en el prestigioso Instituto de Diseño de la Universidad de Umeå. Mikael creó la interpretación futurista de la cargadora de ruedas que usa Algoryx para hacer una demostración de su tecnología.

«Fue genial diseñar la cargadora de ruedas basándonos en datos del mundo real, con mecánicas de trabajo, y aun así superar los límites visuales conocidos», dice. «Encontrar el lenguaje y el carácter para hacer que la cargadora de ruedas destacase fue un gran reto».
Imagen cortesía de Algoryx Simulation AB
Para Bodin, el flujo de trabajo y la facilidad de uso en Unreal Engine es uno de los factores determinantes para usarlo como plataforma para AGX Dynamics. «Poder desarrollar cosas sin tener conocimientos de programador es algo que apreciamos enormemente».

Algoryx utiliza de forma predominante en el desarrollo de su producto los lenguajes de programación C++ y Python, lo que, en palabras de Bodin, es una combinación fantástica para Unreal Engine. «Nos ofrecen rendimiento, facilidad de expansión, flexibilidad y simplicidad de acceso».

«Es importante cuidar bien de la programación», apunta Backman. «Escribir el código C++ supone un pequeño reto, pero se obtiene un rendimiento realmente bueno a cambio. Cuando todo se haya cargado, no hace falta esperar a que se compile algo cada vez que cambiamos de archivo. Basta con que se compile una vez para que todo esté listo y en funcionamiento».

El renderizado, sobre todo, es crucial a la hora de implementar todas las aplicaciones de físicas y los cálculos que precisa Algoryx para proporcionar los mejores servicios a sus clientes.

El complemento Algoryx permite crear cuerpos con masa, formas que pueden colisionar y materiales de contacto capaces de determinar la fricción o la restitución directamente desde el editor de Unreal Engine. Los clientes también pueden modelar cables usando tornos y conectarlos a un cuerpo.
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«Tenemos una canalización en la que se puede importar un modelo CAD, actualizar el material de renderizado y añadir el producto terminado con la dinámica ya incluida directamente en el entorno», explica Backman. «Y, si se cambia algo, Unreal Engine sabe todo lo necesario sobre el renderizado. Está claro que Unreal Engine es lo último en renderizado. No cabe ninguna duda de ello».

Consigue una licencia de evaluación de Algoryx gratis y pruébalo. Ahora todos los desarrolladores e ingenieros pueden crear simulaciones realistas de físicas de alta calidad en tiempo real aprovechando el plugin AGX Dynamics for Unreal como parte de sus aplicaciones integradas en Unreal Engine.

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