他の言語（C++,Javaなど)のシミュレーション結果をMATLABでリアルタイムで描画する．

急にMATLAB/Simulinkを使うことになった時に読む本

posted with カエレバ

株式会社ネクスティエレクトロニクス 2018-03-15

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本文

自分はC++とMATLABのプログラムを書く事ができます．

しかし，いつもどちらの言語でプログラムを書くのか悩んでしまいます．

基本的にロボットのプログラムはC++で書いています．

また，ニューラルネットの学習のように，

ループの回数が多くなるようなものもC++で書きます．

自分の感覚では，

forループ盛りだくさんのプログラムを

C++とMATLABで書くと，

MATLABの方が１００倍ぐらい遅いです．

（まあ，書き方に大きく依存しますが）

また，時間管理やマルチスレッド処理，

オブジェクト指向的なプログラムはC++の方が

比較的簡単に行うことができる気がします．

また，C++の一番の利点としては，

結局ロボットに実装する時は

C++でシステムを構築する必要があるということです．

もし，MATLABであるプログラムを書いたとしても，

結局最終的にはC++に落とす必要があります．

（まぁ，realtime workshopを使えばいいのかもしれませんが）

しかし，一方，MATLABではグラフの描画など，

データの可視化を簡単に行う事ができるのが利点です．

シミュレーションの結果をリアルタイムで描画したい時などは，

断然MATLABの方が楽です．

つまり，あるシミュレーションを行いたい場合

C++　:利点　計算が早い，完成すればそのまま実装できる，プログラミングし易い（自分的には）

MATLAB　:結果の描画が簡単，いろんな形式で結果を描画できる．

なので，自分はこのように考えました．

C＋＋で作成したシミュレーションの結果を

MATLABでリアルタイムで描画できないか？

つまり，このように言い換えることができます．

C＋＋のデータをリアルタイムでMATLABに投げることができないか？

ということです．

昔，といっても１年ぐらい前ですが，

これをやろうと思って，いろいろ調べたところ，

C＋＋とMATLABの通信として，

TCP−IPの通信コマンドがあることや

mexファイルの存在を知りましたが，

基本的には研究とは別の部分なので，

あまりやる気も出ず，途中であきらめました．

結局その後，gnuplotやopenGLを使用して，

C++のシミュレーション結果をリアルタイムで描画していました．

（これはこれでいい勉強になりましたが）

しかし，最近，不意にこの問題の解決方法を思いついてしまい，

今日，やってみたところ，なんと成功してしまいました．

しかもプログラム作成時間１５分．．．

今日はこの方法について述べます．

方法はものすごく簡単です．(なんで思いつかなかったのかというぐらい)

1. C++のシミュレーションの結果をループの中でファイルに出力．
　（自分の場合，普通のtxtファイルに出力しました）

2. C++は動かしっぱなしで，結果がどんどんファイルに書き出されている

3. 同時にMATLABの描画専用のプログラムを回す．
　　その中で毎回C＋＋の結果のファイルをロードする．

4. そのデータを描画する．

つまり，C＋＋とMATLABのデータのやり取りを，

一つのファイルを介して行うということです．

簡単ですね．

以下が自分の書いたプログラムです．

% Sample for visualization with C++ module
%
% Designer(s)  :       A.sakai(AMSL)
% Author(s)    :       A.sakai(AMSL)
%
% Latest Update:       2009/06/06
% CopyRight    :       2009, Autonomous Mobile Systems Laboratory, Meiji Univ. 

clear all;
while 1
    %% Data load
    x=load('目標のファイルへのパス');
    
    %% Plot
    plot(x);
    drawnow
    pause(1);
end