Geometry

GeometryはAUTD3デバイスが現実世界でどのように配置されているかを管理している.

デバイス/振動子のインデックス

デバイスには接続された順に0から始まるインデックスが割り当てられる.

また, 各デバイスは個の振動子が配置されており, ローカルインデックスが割り振られている (はじめに/ハードウェアの「AUTDの表面写真」を参照).

GeometryのAPI

  • num_devices(): 有効なデバイスの数を取得
  • num_transducers(): 有効な全振動子の数を取得
  • center(): 有効な全振動子の中心を取得

なお, GeometryにはControllerから直接アクセスできる.

use autd3::prelude::*;
#[allow(unused_variables)]
fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
let autd = Controller::open([AUTD3::default()], autd3::link::Nop::new())?;
let num_dev = autd.num_devices();
let num_tr = autd.num_transducers();
let center = autd.center();
Ok(())
}
#include<chrono>
#include<autd3.hpp>
#include<autd3/link/nop.hpp>
int main() {
using namespace autd3;
auto autd =
Controller::open({AUTD3{}}, link::Nop{});
const auto num_dev = autd.num_devices();
const auto num_tr = autd.num_transducers();
const auto center = autd.center();
return 0; }

using AUTD3Sharp;
using AUTD3Sharp.Link;
using AUTD3Sharp.Utils;
using var autd = Controller.Open([new AUTD3()], new Nop());
var numDevices = autd.NumDevices();
var numTransducers = autd.NumTransducers();
var center = autd.Center();

from pyautd3 import AUTD3, Controller
from pyautd3.link.nop import Nop
autd = Controller.open([AUTD3()], Nop())
num_devices = autd.num_devices()
num_transducers = autd.num_transducers()
center = autd.center()

Deviceの取得

GeometryはDeviceのコンテナになっており, DeviceがTransducerのコンテナになっている.

Deviceを取得するには, インデクサを使用する. あるいは, イテレータを使用することもできる.

use autd3::prelude::*;
#[allow(unused_variables)]
fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
let autd = Controller::open([AUTD3::default()], autd3::link::Nop::new())?;
let dev = &autd[0];
for dev in &autd {
    // do something
}
Ok(())
}
#include<chrono>
#include<autd3.hpp>
#include<autd3/link/nop.hpp>
int main() {
using namespace autd3;
auto autd =
Controller::open({AUTD3{}}, link::Nop{});
{
auto dev = autd[0];
}
{
for (auto& dev : autd) {
  // do something
}
}
return 0; }

using AUTD3Sharp;
using AUTD3Sharp.Link;
using AUTD3Sharp.Utils;
using var autd = Controller.Open([new AUTD3()], new Nop());
{
var dev = autd[0];
}
foreach (var dev in autd)
{
  // do something
}

from pyautd3 import AUTD3, Controller
from pyautd3.link.nop import Nop
autd = Controller.open([AUTD3()], Nop())
dev = autd[0]
for _dev in autd:
    pass

DeviceのAPI

  • idx(): デバイスのインデックス
  • enable: 有効/無効フラグ. オフにすると, 以降, そのデバイスのデータは更新されなくなる.
    • 更新されなくなるだけで, 出力が止まるわけではないことに注意.
  • sound_speed: 音速の取得/設定. 単位はmm/s. 位相計算などに使用されるため, 可能な限り現実に即した値を設定することをおすすめする. デフォルトの音速はとなっており, これは, およそ摂氏15度での空気の音速に相当する.
  • set_sound_speed_from_temp(temp): 温度temp [℃]から音速を設定. なお, Geometryにも同名の関数があり, それを使用することですべての有効なデバイスに対して温度から音速を設定できる.
  • wavelength(): デバイスが放出する超音波の波長
  • wavenumber(): デバイスが放出する超音波の波数
  • rotation(): デバイスの回転
  • x_direction(): デバイスのx方向ベクトル
  • y_direction(): デバイスのy方向ベクトル
  • axial_direction(): デバイスの軸方向ベクトル (振動子が向く方向)
use autd3::prelude::*;
#[allow(unused_variables)]
fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
let mut autd = Controller::open([AUTD3::default()], autd3::link::Nop::new())?;
let dev = &mut autd[0];
let idx = dev.idx();
dev.enable = false;
dev.sound_speed = 340e3;
dev.set_sound_speed_from_temp(15.);
let wavelength = dev.wavelength();
let wavenumber = dev.wavenumber();
let rotation = dev.rotation();
let x_dir = dev.x_direction();
let y_dir = dev.y_direction();
let axial_dir = dev.axial_direction();
Ok(())
}
#include<chrono>
#include<autd3.hpp>
#include<autd3/link/nop.hpp>
int main() {
using namespace autd3;
auto autd =
Controller::open({AUTD3{}}, link::Nop{});
auto dev = autd[0];
const auto idx = dev.idx();
const auto enable = dev.enable();
dev.set_enable(false);
const auto sound_speed = dev.sound_speed();
dev.set_sound_speed(340e3);
dev.set_sound_speed_from_temp(15.);
const auto wavelength = dev.wavelength();
const auto wavenumber = dev.wavenumber();
const auto rotation = dev.rotation();
const auto x_dir = dev.x_direction();
const auto y_dir = dev.y_direction();
const auto axial_dir = dev.axial_direction();
return 0; }

using AUTD3Sharp;
using AUTD3Sharp.Link;
using AUTD3Sharp.Utils;
using var autd = Controller.Open([new AUTD3()], new Nop());
var dev = autd[0];
var idx = dev.Idx();
dev.Enable = false;
dev.SoundSpeed = 340e3f;
dev.SetSoundSpeedFromTemp(15);
var wavelength = dev.Wavelength();
var wavenumber = dev.Wavenumber();
var rotation = dev.Rotation();
var xDir = dev.XDirection();
var yDir = dev.YDirection();
var axialDir = dev.AxialDirection();

from pyautd3 import AUTD3, Controller
from pyautd3.link.nop import Nop
autd = Controller.open([AUTD3()], Nop())
dev = autd[0]
idx = dev.idx()
dev.enable = False
dev.sound_speed = 340e3
dev.set_sound_speed_from_temp(15.0)
wavelength = dev.wavelength()
wavenumber = dev.wavenumber()
rotation = dev.rotation()
x_dir = dev.x_direction()
y_dir = dev.y_direction()
axial_dir = dev.axial_direction()

Transducerの取得

DeviceはTransducerのコンテナになっており, Transducerは各振動子の情報を格納している.

Transducerを取得するには, インデクサを使用する. また, イテレータを使用することもできる.

use autd3::prelude::*;
#[allow(unused_variables)] 
fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
let autd = Controller::open([AUTD3::default()], autd3::link::Nop::new())?;
let tr = &autd[0][0];
for tr in &autd[0] {
    // do something
}
Ok(())
}
#include<chrono>
#include<autd3.hpp>
#include<autd3/link/nop.hpp>
int main() {
using namespace autd3;
auto autd =
Controller::open({AUTD3{}}, link::Nop{});
{
auto tr = autd[0][0];
}
{
for (auto& tr : autd[0]) {
  // do something
}
}
return 0; }

using AUTD3Sharp;
using AUTD3Sharp.Link;
using AUTD3Sharp.Utils;
using var autd = Controller.Open([new AUTD3()], new Nop());
{
var tr = autd[0][0];
}
foreach (var tr in autd[0])
{
  // do something
}

from pyautd3 import AUTD3, Controller
from pyautd3.link.nop import Nop
autd = Controller.open([AUTD3()], Nop())
tr = autd[0][0]
for _tr in autd[0]:
    pass

TransducerのAPI

以下の情報を取得できる.

  • idx(): 振動子の(ローカル)インデックス
  • dev_idx(): 振動子が属するデバイスのインデックス
  • position(): 振動子の位置
use autd3::prelude::*;
#[allow(unused_variables)]
fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
let autd = Controller::open([AUTD3::default()], autd3::link::Nop::new())?;
let tr = &autd[0][0];
let idx = tr.idx();
let dev_idx = tr.dev_idx();
let position = tr.position();
Ok(())
}
#include<autd3.hpp>
#include<autd3/link/nop.hpp>
int main() {
using namespace autd3;
auto autd =
Controller::open({AUTD3{}}, link::Nop{});
const auto tr = autd[0][0];
const auto idx = tr.idx();
const auto dev_idx = tr.dev_idx();
const auto position = tr.position();
return 0; }

using AUTD3Sharp;
using AUTD3Sharp.Link;
using AUTD3Sharp.Utils;
using var autd = Controller.Open([new AUTD3()], new Nop());
var tr = autd[0][0];
var trIdx = tr.Idx();
var devIdx = tr.DevIdx();
var position = tr.Position();

from pyautd3 import AUTD3, Controller
from pyautd3.link.nop import Nop
autd = Controller.open([AUTD3()], Nop())
tr = autd[0][0]
idx = tr.idx()
dev_idx = tr.dev_idx()
position = tr.position()