[Simulator] 시뮬레이터 matplotlib 표현 #20

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In GitLab by @tyl1996 on Nov 5, 2021, 13:57

Main의 주기에 따라 Core의 제어에 따라 변화된 시뮬레이터를 시각적으로 보여주는 툴로 matplotlib을 사용합니다.

사용여부

matplotlib으로 시각화시키지 않고 사용하여 데이터만을 원하는 경우 리소스 사용을 줄일 수 있습니다.
main.py 마지막 줄의 start_simulate()에 False를 인자로 넣으면 됩니다. 없는 경우 디폴트값은 True입니다.

Node 및 이하 상속된 Port, WaitPoint

node 종류에 따라 색 다르게
- node는 pyplot.plot을 활용중임
- port, waitpoint, node인지에 따라 분류
```
# port
if hasattr(node, 'PORT_NAME'):
    if node.TYPE == 'load':
        plt.plot(node.X, node.Y, 'y^')
    elif node.TYPE == 'unload':
        plt.plot(node.X, node.Y, 'bv')
    elif node.TYPE == 'lu':
        plt.plot(node.X, node.Y, 'cD')
# wait point
elif hasattr(node, 'WAIT_NAME'):
    if node.CHARGE:
        plt.plot(node.X, node.Y, 'gP')
    else:
        plt.plot(node.X, node.Y, 'rP')
# node
else:
    plt.plot(node.X, node.Y, 'r.')
```
- port-load는 노란색 삼각형(△), port-unload는 파란색 삼각형(▽), 아직 등장하지 않았지만 load/unload 지원하는 경우에는 cyan색 다이아몬드(◇) ~~개발요청서대로 보라색 넣고 싶었지만 plot 단순 지원색상이 8개 제한~~
- wait point 중 CHARGE==True는 ~~초록병원~~ 초록색 + (십자), CHARGE 안되는 대기장소는 빨강색 +
- 그 외 노드는 기존 빨간색에 사이즈 축소한 .입니다. (색상 변경 가능)

반송물 유무 표현

초기에는 node처럼 모두 node 번호만 표기됩니다.
routine을 시작하며 Port인 경우 node 번호 옆에 Port.status 가 표기되고, WAIT_POINT 중 충전을 지원하는 경우 WaitPoint.using 이 표기됩니다.
모양이나 색상을 변경하는 방식도 가능합니다.

Vehicle

현재 matlplotlib.patches 모듈 기반으로 도형을 그리고 있습니다.

Vehicle 본체

Vehicle은 직사각형Rectangle이지만 회전시 편의를 위해 RotatingRectangle(Rectangle)로 클래스 상속받아 사용합니다.
- https://stackoverflow.com/questions/60413174/rotating-rectangles-around-point-with-matplotlib
- RotatingRectangle은 init시에 정중앙점을 x,y로 받지만 Rectangle은 최상단점을 x, y로 받습니다.
- print하는 경우에는 Rectangle로 표시되기에 최상단점을 표현하여 오해의 소지가 있습니다. 주의바랍니다.
- 새로운 위치로 옮기는 경우 Rectangle.set_xy() 대신 RotatingRectangle.set_xy_center()를 사용해야합니다.

Vehicle 방향

Vehicle의 방향을 표시합니다.
~~Vehicle의 방향은 patches.FancyArrowPatch를 vehicle.HEIGHT, vehicle.angle을 활용하여 구합니다.~~
각도 계산은 https://3001ssw.tistory.com/154 을 참조하였습니다.
멘토님 피드백을 따라 정삼각형으로 대체하였습니다.

Vehicle 최종목적지

최종목적지는 patches.FancyArrowPatch를 사용하며, vehicle 정중앙점(x, y)과 최종목적지 노드의 X, Y 좌표를 사용합니다.

반송물 유무 표현

RotatingRectangle은 건드리고 싶지 않아, 색상을 변경할 수 있습니다만, 차량에 대한 색상이 정해진 바가 없어 임의대로 두겠습니다. 개발 요청서 색상으로 하는 경우 RotatingRectangle 생성자의 edgecolor, facecolor를 주석처리하면 기본색상이 개발 요청서와 색상과 동일합니다.
현재는 vehicle 옆 텍스트에 (이름, 속력, 각도, loaded 여부)를 넣고 있습니다.
모양이나 색상을 변경하는 방식도 가능합니다.

위치

matplotlib으로 보여주는 툴이 main.py에 있어야할지, simulator.py에 있어야할지 정해야합니다.
- simulator.py 로 정해졌습니다.
18 에 따라 데이터 흐름도가 확정되는 것과 연관이 있습니다.

애니메이션

시간의 흐름에 따라 변화하는 모습을 표현하기 위한 방법입니다.
크게 아래 두 가지로 나뉘는 것 같습니다.
- plot 업데이트 Automate Plot Updates in Matplotlib
- FuncAnimation() 메서드 Plot Data in Real Time Using Matplotlib

plot update

현재 사용하고 있는 방법입니다.
배경(map_data)는 먼저 plot하고, 차량의 초기 위치에 차량을 plot합니다.
이후 실행 주기에 맞춰 차량들의 x,y,angle을 반영하여 업데이트합니다.

FuncAnimation

실행 주기를 frame, frame 간의 간격을 interval(ms단위)로 하여 실행 주기마다 function을 호출해서 사용하는 방식입니다.
1초가 아니라 0.1초 등 fps가 높은 경우에는 사용하면 좋을 것 같습니다.
matplotlib.pyplot 이외에 matplotlib.animation을 import 해야되며 연산량이 과다해질 수 있음.

In GitLab by @h_nuls55 on Nov 5, 2021, 15:18

matplot을 UI에 내장해서 띄울지 팝업으로 띄울지에 따라 달라질 것 같기도 하네요! 저도 지금 통계 기능을 구상중이라 matplotlib을 사용하게 될 것 같은데 어떤 방식으로 띄울지 고민해봐야겠습니다

In GitLab by @tyl1996 on Nov 5, 2021, 15:58

그쵸! 저도 동일한 생각이었습니다. 생각해보면 matplotlib 그 자체는 simulator도 core도 아닌 main.py의 영역이란 생각도 들고요.

In GitLab by @tyl1996 on Nov 6, 2021, 18:21

changed the description

In GitLab by @tyl1996 on Nov 8, 2021, 11:35

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In GitLab by @tyl1996 on Nov 8, 2021, 11:35

mentioned in merge request !45

In GitLab by @tyl1996 on Nov 8, 2021, 11:49

mentioned in merge request !46

In GitLab by @tyl1996 on Nov 9, 2021, 01:26

changed the description

In GitLab by @tyl1996 on Nov 9, 2021, 16:49

changed the description

In GitLab by @tyl1996 on Nov 10, 2021, 19:00

changed the description

In GitLab by @tyl1996 on Nov 10, 2021, 20:14

changed the description

In GitLab by @tyl1996 on Nov 11, 2021, 11:03

로드 언로드 색상 다르게
짐 들고 있는지, 없는지 (Vehicle, Port 해당)

In GitLab by @tyl1996 on Nov 11, 2021, 11:03

assigned to @tyl1996

In GitLab by @tyl1996 on Nov 11, 2021, 13:45

mentioned in merge request !65

In GitLab by @tyl1996 on Nov 11, 2021, 14:03

!65 에서 진행

In GitLab by @tyl1996 on Nov 14, 2021, 22:26

changed the description

In GitLab by @tyl1996 on Nov 16, 2021, 10:50

changed the description

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