CM Labs Simulations开发过一些广受业界信赖的陆上和海上模拟器，能够提供培训、任务排练、严肃游戏、虚拟原型设计和产品测试。
为自定义解决方案提供预构建模拟器和模拟软件
在过去20年里，CM Labs通过打造用于工程和操作员培训的高精度便携式交互模拟器，在模拟行业建立起了一定的声誉。目前，CM Labs已经在30多个国家或地区为客户提供了1000多套模拟器。不过，外人可能不会立刻注意到的一个事实是，CM Labs的所有模拟器都是构建在强大的通用平台Vortex Studio上的。CM Labs团队和客户都使用这款先进的实时模拟和可视化软件套件创建和部署他们自己的模拟器。
非公路用车辆工程师使用在Vortex Studio中构建的模拟将重型设备实时可视化。航海工程师开发了模拟器，解决为近海和海底作业设计和测试设备的挑战。机器人工程师测试和优化抓取、进入和其他基于任务的机器人应用的实时模拟。这款软件还在防务行业中被广泛用于车辆、重型设备和海事作业的高保真训练。
“Vortex Studio由一款经过验证的多刚体动力学引擎驱动。它能以非常高的保真度实时模拟机器，”CM Labs的创新总监兼联合创始人Arnold Free说。“在训练情境中，你可以掌握真正的技能，因为训练模拟器会非常逼真地表现真实机器的操作。然后你就可以把这些技能运用于实际的设备。”
高保真的物理建模和模拟
CM Labs生产的模拟器能够达到如此高的保真度，是因为它们模拟了机器及其环境的基本物理现象，可以准确预测其行为。这可以更逼真地再现机器在现实生活中的表现。“我们从工程学角度为机器建模。例如，对于卡车之类的车辆，我们知道发动机有扭矩曲线和传动系统，另外车轮也有特定的属性并与地面接触。”Free说，“如果是起重机，则有绞盘和缆绳，每根缆绳都有具体的工程属性。模拟就是根据这些属性构建的，模拟中的任何行为都是根据构建的模型产生的，就和真实机器一样。所以没有任何内容是预先编制的脚本——都是基于工程模型的自发行为。”
对VR工程和训练模拟不断增长的需求
CM Labs的模拟器的机电模型是在Vortex Studio的集成编辑器应用程序中创建的。这个编辑器用于创建和测试要模拟的车辆、机器人或重型设备的模型。该软件附带一个内置的可视化软件，但是这个引擎侧重于特定的应用，因此缺少一些对客户、对团队自己的模拟器开发（包括针对特定VR设备的开发）来说都可能很有用的功能。“我们看到业界对基于VR的工程和训练解决方案的兴趣越来越大。”Free说，“围绕VR头显构建沉浸式环境比使用大量显示器更快。
“我们想构建具有丰富视觉效果的、基于VR的训练解决方案，我们认为最快最方便地实现这一目标的办法就是使用虚幻引擎。”他接着说。
发挥不同的顶尖工具集各自的长处
为了实现这个目标，CM Labs的团队开发了一个插件，使用蓝图作为网关将强大的高保真数据从Vortex Studio传至虚幻引擎。然后他们就能将虚幻引擎的所有游戏性、图形和VR功能关联到Vortex Studio的机械工程工作流程。通过综合运用这些技术，CM Labs提供了兼具两者之长的解决方案。“我们不想完全替换我们由工程学驱动工作流程，但是我们想在虚幻引擎中接入这个优秀的工作流程——我们想把两个领域的精华结合起来。”Free说。
Vortex Studio中确立已久的工作流程使机械工程师能够构建机器的高保真模拟。Vortex Studio还提供了必不可少的组件，可以集成其他模拟引擎，模拟硬件在环环境，并有一个用于连接硬件、软件、控制台和数据库的联网框架。再结合虚幻引擎中的游戏性和可视化工作流程，CM Labs就可以提供一流的工具来开发模拟解决方案，并通过VR形式或常规显示设备实现它们。
这种将市场上提供的一流工具结合起来的能力满足了CM Labs的客户们首要需求之一。“看看工程市场或训练市场就会发现，我们的用户想要的就是综合运用所需的一流工具来构建一流的解决方案。”Free说，“Vortex Studio使连接不同组件的工作非常容易。”
这些组件包括MathWorks Simulink之类用于模拟控制系统的1D工具，OEM摇杆之类的实体控制器，以及UDP之类的联网协议。“我们看到了Vortex Studio在这些方面的宝贵价值，它方便了我们将所有这些组件连在一起，并在台式机上构建模拟或部署实体模拟器。”Free说。
为北约打造下一代载具评估模拟器
Vortex Studio中可以实现的保真度和真实性已经引起了一些重量级组织的注意。CM Labs一直在参与一个北约项目的协作，该项目名为北约下一代机动力参考模型（NG-NRMM），目的是找到下一代模拟工具，用于评估军用载具在千差万别的地形上的机动力。
“这是一个至关重要的项目。如果车辆无法机动，那么任务就会受到影响，可能有人因此丧命，”Free回忆说。“北约在真实车辆上安装测量仪器，驾驶车辆通过标准化的测试，收集相关数据，然后使用这些数据与车辆的模拟情况对比。”
项目将测试来自五六家供应商的工具，了解它们在评估车辆的性能和机动能力时的实用性，其中就包括Vortex Studio。“其他所有工具都要花几个小时才能计算出一两分钟的模拟数据，我们却能实时模拟一切，而且我们可以自豪地说，在与北约实测数据的吻合性方面我们也是数一数二的，”Free说。“那是我们的强项——实时交互——这就是我们与虚幻之类的视觉效果引擎建立合理连接来创建沉浸式模拟的原因。”
打造开源的、可扩展的引擎集成
CM Labs打算制作将Vortex Studio与虚幻引擎集成的插件，并在几个月内通过虚幻商城连同其源代码一起免费提供——这一想法非常契合虚幻引擎的开源理念。“这是关于如何将Vortex Studio集成到其他引擎的优秀范例。”Free说，“我们以开源下载方式提供该插件，这样一来，具有软件工程技能的人还可以扩展它。”
有兴趣的团体可以订阅通知，及时了解源代码和插件何时开放下载。用于虚幻引擎的Vortex Studio集成需要该插件以及有效的Vortex Studio许可证（2019c或更高版本）。
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