Imagem cortesia da Algoryx Simulation AB

A Algoryx traz simulações de física de alta fidelidade à Unreal Engine

16 de novembro de 2022
Simulações de alta fidelidade não são possíveis se não houver uma compreensão aguçada da física. Ou seja, o movimento e o comportamento da matéria no espaço e no tempo, e as forças que a afetam.

A Algoryx, principal empresa sueca de IA, possui domínio em física computacional, matemática, computação gráfica, realidade virtual e ciência da computação. Com essa expertise, ela criou uma engine de física de simulação de dinâmica multicorpo que oferece alta fidelidade, estabilidade e velocidade para ferramentas de simulação de engenharia em tempo real.

"A ideia inicial da Algoryx era ser o melhor centro de física do mundo", diz Kenneth Bodin, CEO e cofundador da Algoryx. "Queríamos construir o melhor centro de física do mundo para aplicações científicas industriais e profissionais. A primeira área de aplicação em que trabalhamos foram os simuladores de realidade virtual."

A Algoryx acabou de lançar o seu plugin AGX Dynamics for Unreal, trazendo soluções de simulação mecânica para diversos setores, incluindo aeroespacial, florestal, mineração, maquinário pesado, robótica, manufatura e outros.
Imagem cortesia da Algoryx Simulation AB

O novo plugin permite que desenvolvedores e engenheiros possam combinar o potencial do renomado sistema de física de alta fidelidade da Algoryx com os gráficos fotorrealistas 3D em tempo real da Unreal Engine e usar sua plataforma aberta e poderosa para criar soluções de ponta para testes e treinamentos destinadas a operadores de máquina.

"Você precisa de ferramentas de simulação que combinem física de nível industrial com gráficos da mais alta qualidade que conseguir encontrar. E é preciso combinar isso com sistemas de controle, sistemas de aprendizado de máquina, sensores e simulações. É por isso que a Unreal Engine é tão importante para nós", diz Bodin.
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"Quando estávamos desenvolvendo programas de realidade virtual entre 1999 e 2000, não encontramos nenhuma ferramenta", diz Anders Backman, diretor de tecnologia e cofundador da Algoryx.  "Havia algumas ferramentas caras por aí, mas você tinha que escrever todo o software sozinho. Então acabamos desenvolvendo nosso próprio programa de renderização 3D programável com som, física e conexão tátil para todos os tipos de dispositivos. Ele tinha muitos recursos que existem hoje na engine de jogo, mas estávamos bem adiantados em fazer física em tempo real com todos aqueles recursos."

No começo, era difícil conseguir que os clientes do setor migrassem para esse tipo de plataforma. Havia uma resistência à tecnologia. Mas, diz Bodin, tudo isso mudou muitos anos atrás.

"Vimos uma mudança total no mercado de engenharia por alguns motivos. Um deles foi o primeiro grande passo em direção à sustentabilidade com a eletrificação, que exigia tipos de veículos totalmente novos. Com isso, havia a necessidade de simular o sistema para obter uma visão holística. Logo depois disso veio a autonomia de máquina. Não dá para simplesmente colocar inteligência artificial em um veículo real e esperar que funcione. Para isso, as máquinas autônomas precisam funcionar em uma simulação", explica.
 
Imagem cortesia da Algoryx Simulation AB

E Backman revela que o lançamento da Unreal Engine 5 foi um "salto quântico", que mudou a mentalidade de muita gente.

"De repente, agora é possível fazer uma renderização fotorrealista em tempo real, o que é excelente para simulações de veículos na neve, na neblina, no escuro ou na chuva, situações climáticas realmente realistas", diz Backman. "Isso não era possível antes. É algo que nossos clientes amam e querem ter."
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"Queríamos que a Algoryx oferecesse tanto soluções de cima para baixo quanto de baixo para cima", diz Bodin. "Então desenvolvemos a primeira integração direta na Unreal Engine como um plugin de abordagem de baixo para cima para uso geral. Também trabalhamos em soluções de cima para baixo para clientes da indústria, que é um mercado emergente para nós. Poder desenvolver com foco na plataforma usando a abordagem de baixo para cima, e depois criar ferramentas de design reais de cima para baixo é uma combinação crucial."

A Algoryx desenvolveu o AGX Dynamics para resolver muitos tipos de problemas. Bodin explica que isso é algo que a Unreal Engine e a Algoryx têm em comum.

"A plataforma Unreal Engine é muito especial. Ela é muito diversa, então é possível fazer quase tudo com simulação de engenharia, facilitação científica e realidade virtual. Também queríamos que a plataforma fosse aberta e disponível para que nossos clientes pudessem expandi-la e ir além do que podemos fazer", afirma.

E como a Unreal Engine é uma plataforma de desenvolvimento amplamente distribuída e disponível para todos, Bodin diz que há muitos talentos e Desenvolvedores Unreal competentes para dar suporte ao desenvolvimento de seus programas.

Um desses talentos que se associou à Algoryx é Mikael Lugnegård, diretor de arte da Maximum Games e formado pelo prestigioso Institute of Design da Umeå University. Ele criou a interpretação futurista da carregadeira de rodas que a Algoryx usa para demonstrar sua tecnologia.

"Foi incrível projetar a carregadeira de rodas usando dados do mundo real, com mecânica funcional, e ainda inovar visualmente", diz ele. "Encontrar a linguagem e a personalidade para destacar a carregadeira de rodas foi um processo bem intenso."
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Para Bodin, o fluxo de trabalho e a facilidade de uso da Unreal Engine são alguns dos fatores para usá-la como plataforma para o AGX Dynamics. "Poder desenvolver coisas sem ser um programador é algo que valorizamos muito."

A Algoryx usa, predominantemente, as linguagens de programação C++ e Python no desenvolvimento de seus produtos, que Bodin diz ser uma ótima combinação na Unreal Engine. "Elas oferecem desempenho, extensibilidade, flexibilidade e facilidade de acesso."

"Você precisa ter cuidado com a sua programação", acrescenta Backman. "Escrever o código C++ não é tão fácil, mas você garante um desempenho muito bom. Depois de carregar tudo, você não precisa esperar algo compilar toda vez que alterar seu arquivo. Você compila apenas uma vez e ele já fica carregado e rodando."

Acima de tudo, a renderização é importante para implementar todos os programas e cálculos de física que a Algoryx precisa para fornecer os melhores serviços para seus clientes.

O plugin da Algoryx permite a criação de corpos com massa, formas que podem colidir e materiais de contato para definir atrito ou restituição diretamente no editor da Unreal Engine. Os clientes também podem modelar cabos usando guinchos e conectá-los a um corpo.
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"Temos uma pipeline na qual você pode importar um modelo CAD, atualizar o material de renderização e ter seu produto finalizado, com dinâmicas já incluídas, adicionado diretamente ao ambiente", diz Backman. "E se eu mudar alguma coisa, a Unreal Engine entende tudo sobre renderização. Ela é o que há de mais moderno em renderização. Não há dúvida alguma sobre isso."

Obtenha uma licença de avaliação da Algoryx gratuitamente e faça um teste. Todos os desenvolvedores e engenheiros agora podem criar simulações de física de alta fidelidade em tempo real utilizando o plugin AGX Dynamics for Unreal plugin em suas aplicações criadas na Unreal Engine.

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