ヒーローズリーグ2022予選資料

1. ProtoLotus
(クリック操作で自作LEGOパーツやユニバーサルプレートを作ってみよう)
2022/11/21
#ヒーローズリーグ 2022
いのうえ みのる

2. 名前:井上 稔(Minoru INOUE)
出没先: コミュニティ“ゆるメカトロ”
Facebook: minoru.inoue.90
Twitter : @henjin01_Fab
コンテストごとはひさしぶり〜

3. ものづくりって大変
ユニバーサルプレートで
タミヤのギアボックスに合う部品を
加工で作ろうとして間違えた…
刃物で怪我をした…
既存のLEGOテクニック部品だと
ちょっと足りない…
手持ちのLEGOブロックが少ない！
欲しいのだけど入手しづらい…
ギアボックス画像はこちらから引用: https://www.tamiya.com/japan/products/70189/index.html
なにかと部品は自炊したい！

4. Protolotusって？
オレオレ仕様のユニバーサルプレートやLEGOテクニックパーツを
自作できるツール フリーソフト！
このテーブルのセルをクリックすると
ブロックが追加・変更・削除される
Githubページ
コードもバイナリも
公開！
(Windows or Mac)
- 開発言語：Python
- GUI：pyQtと
OpenGL
- STL出力:numpy-stl

5. ３Dプリンタで出力できるよ！(作品例)

6. 早速DEMOります！
これ作ります。
ツール上 ３Dプリント後の現物
(PETG、2時間位で出力)

7. まとめ
ね、楽でしょ？
1. 操作はマウスとCtrl+数字キーだけ！
2. CADの知識いらない！
3. プレゼン時間のたった4分で部品が作れる！
自分好みの部品はチョッパヤで自炊しよう！
アイデアに時間を全プッシュだ！
4. 好きな素材で部品が作れるよ！
ex: ゴムっぽく(TPU), 木の温もり(Wood PLA), 頑丈(PETG)

8. 以降は予備

9. ロジックについて考えたきっかけ
昔のツールは適当だった。動作モッサリで拡張性も微妙だった。
ブロック追加ごとに
再描写
→ブロック数が増える
と待ち時間増加
ブロックの種類が
今後も増えそう
→データ構造も考える
必要あり
差分だけ変更を加えて、各ブロックにデータをもたせる形にする必要があった
画面描写と
STL作成は
分離したい

10. 1 2
3 0
…
…
1 2
1
2
データ構造
• ブロック値(1,2,3)
• ブロック座標(row, column)
• ハッシュ値(row+column最大値*column)
• ブロック設定(タミヤ互換 or LEGO互換)
• メッシュデータ（GLMesh）
column
row
Table：
データなし
(1,1)に1のブロックを置く ハッシュ値1
(1,2)に2のブロックを置く ハッシュ値2
(2,1)に3のブロックを置く ハッシュ値11
クリックした順に
ブロック操作が入る
キュー的にOpenGL表示データを一列に格納する形を採った
また、ハッシュ値から一意にブロックを特定できる。
…
Queue：

11. ブロック追加時
1 2
3 0
(1,1)に1のブロックを置く ハッシュ値1
(1,2)に2のブロックを置く ハッシュ値2
…
…
(2,1)に3のブロックを置く ハッシュ値11
1 2
3 1
(1,1)に1のブロックを置く ハッシュ値1
(1,2)に2のブロックを置く ハッシュ値2
…
…
(2,1)に3のブロックを置く ハッシュ値11
(2,2)に2のブロックを置く ハッシュ値12
(2,2)をクリック
０表示になっている箇所をクリックすると、
ハッシュ値と一緒にブロック操作が入る
1 2
1
2

12. 1
ブロック変更時
1 2
3 1
(1,1)に1のブロックを置く ハッシュ値1
(1,2)に2のブロックを置く ハッシュ値2
…
…
(2,1)に3のブロックを置く ハッシュ値11
1 3
3
(1,1)に1のブロックを置く ハッシュ値1
(1,2)に3のブロックを置く ハッシュ値2
…
…
(2,1)に3のブロックを置く ハッシュ値11
(2,2)に2のブロックを置く ハッシュ値12
(1,2)をクリック
→ハッシュ値2探す
テーブルクリック時にハッシュに該当するブロック値を変える
(2,2)に2のブロックを置く ハッシュ値12
1 2
1
2
search!

13. ブロック削除時
1 2
3 1
(1,1)に1のブロックを置く ハッシュ値1
(1,2)に2のブロックを置く ハッシュ値2
…
…
(2,1)に3のブロックを置く ハッシュ値11
(2,2)に2のブロックを置く ハッシュ値12
1 2
1
2
(1,1)に1のブロックを置く ハッシュ値1
(2,2)に2のブロックを置く ハッシュ値12
ハッシュ値11
delete!
1 2
1
…
…
0
(1,2)に2のブロックを置く ハッシュ値2
(2,1)をクリック
→ハッシュ値11探す
数字のカウントアップが一巡した(3→0)場合には
キューからブロック操作を削除する

14. STL出力
1 2
3 1
(1,1)に1のブロックを置く ハッシュ値1
(1,2)に2のブロックを置く ハッシュ値2
…
…
(2,1)に3のブロックを置く ハッシュ値11
(2,2)に2のブロックを置く ハッシュ値12
1 2
1
2
がクリックされたタイミングでテーブルを総なめして作成する
For二重ループで
0以外を総なめ
キュー内のデータはOpenGL表示用の
データ＝STL作成では使わない

15. できたこと
問題としていたことはひとまずパス
ブロック
追加ごとに再描写
→待ち時間増加
ブロックの種類が
今後も増えそう
画面描写と
STL作成は
分離したい
キュー＆ハッシュでデータを個別管理
操作はブロック個別になった
ブロックの描写単位でブロック情報をもたせた
ブロック値のカウントアップで定義可能
画面描写時とSTL作成時で参照するデータが
異なるため、独立性が高くなった

16. まとめ（かんそう）
趣味ツールとはいえ、データ構造はソフトウェアのコア
アイデアを送り出すまではスピード重視
But→送り出したあとは手早くデータ構造を見直すべき
データ構造を考えるのはダルい
But→一回決まると後工程が楽
レスポンス面の不便＝ロジックとデータ構造の見直し
不便を感じたらドキュメントに起こそう

17. 以上です！