הדגמת תוכנה אינטראקטיבית למחפר שנעשתה ב-Qt Quick 3D בפחות משעתיים 

אנחנו מומחים ב-Qt; אני יודע שזה נשמע טריוויאלי, אבל יש לנו דוגמאות להוכיח זאת. אז הרשו לי לספר לכם כיצד יצרנו הדגמה אינטראקטיבית של מחפר ב-Qt Quick 3D עבור הלקוח שלנו בפחות משעתיים. אנו משתפים את ההדגמה במאמר זה כדי שתוכלו לראות בעצמכם.

הדגמת מחפר תלת-ממדי עבור עסק לגאומטיקה

כחלק מהפעילות שלנו שותפות עם The Qt Company, קיבלנו פנייה מחברה המפתחת פתרונות בתחומי הגיאו-מרחבי, הבנייה והחקלאות. אחד מהמוצרים של הלקוח הוא חומרה ותוכנה להיגוי אוטומטי ולשליטה אוטומטית בציוד חקלאי או כבד, כגון טרקטורים או מחפרים. 

המוצרים נועדו להוריד את סף הכניסה להפעלת מכונות ולהגביר את יעילות העבודה על ידי הפיכת השימוש בציוד לנוח יותר. החלטנו לסייע בהשגת מטרה זו על ידי בניית דמו ב-Qt Quick 3D.

הצורך לחדש את המערכת הקיימת עם פתרונות Qt של החברה

ללקוח כבר הייתה מערכת שליטה מרחוק אוטומטית שכללה התקנים ניידים כגון חיישן GNSS, מצלמה או טאבלט בתא המפעיל לצורך הגדרת פרמטרים של המכונה.

החוליה החלשה במוצר המתקדם הזה היה מודול ה-HMI לטאבלט – לא שקוף מספיק, והציג את המכונה בתצוגת 2D בלבד. הלקוח ביקש לחדש את שכבת ה-UX וה-UI של האפליקציה כדי להפוך אותה לאטרקטיבית יותר עבור השוק העולמי. הם החליטולנצל את טכנולוגיית Qt כדי ליצור ממשק טוב יותר. 

הבה נוכיח את ההיתכנות של חפירה עם Qt Quick 3D

כדי לבחון האם הטכנולוגיה תעמוד בדרישות הלקוח, החלטנו על הוכחת היתכנות – תצוגת דוגמה של לוח הבקרה של המחפר. מטרת הדגמה של אפליקציית ה-HMI הייתה להציג את היכולות שלנו בטכנולוגיה זו ולהציג חזון לשדרוג ממשק המשתמש הקיים.

בתהליך פיתוח ה-PoC, לקחנו בחשבון את הדרישות הבאות:

• הצגת תצוגות תלת-ממד של המכונה,
• אפשרות להזיז רכיבי מחפר מרחוק ביחס לפרמטרים שלו,
• יישום שלושה תצוגות: עליונה, צדדית וציפה חופשית עם זום וסיבוב מסך,
• פיתוח רמות רזולוציה שונות עבור המודל הנמוך/בינוני/גבוה על מנת לעבור בקלות בין מכשירים,
• ללא ערכים קבועים וגמישות של האפליקציה, בידיעה שהתוכנה תשמש עבור כלי רכב וכלים נוספים. 

הדגמה אינטראקטיבית שיושמה בפחות משעתיים עם Qt creator

העיקרי HMI התצוגה נוצרה בהשראת המוצר הקיים של הלקוח. מבלי להציג מהפכה בתכונות ובפונקציונליות, עיצבנו מחדש את התצוגה כדי לשפר את חוויית המשתמש ולהקל על התפעול והניווט. 

פרויקט ה-UI, שעוצב ב-Figma, יובא ל-Qt Design Studio יחד עם מודל תלת-ממדי של מחפר שרכשנו. באמצעות עורך WYSIWYG ליישום פונקציונליות ותכונות פשוטות, וקוד QML לרכיבים מורכבים יותר, חיברנו את כל האלמנטים יחד לדמו אינטראקטיבי. למרות שמומחי ה-Qt שלנו אומרים שהם מיומנים יותר בתוכנות דו-ממדיות, בקושי נתקלו בבעיות בעבודה בסביבה תלת-ממדית. זה בעיקר משום שכל השינויים המוכנסים בקוד המקור נראים בזמן אמת בתצוגה המקדימה של הדמו.

הודות לשותפות בין Spyrosoft ל-The Qt Company, אנו נהנים מתמיכה רחבה מצד ספקית טכנולוגיית Qt, כמו גם מגישה נרחבת למוצריה, כולל רישיונות בטא, פרימיום ומסחריים. במקרה של בעיות ביצירת דוגמת ההדגמה או צורך בייעוץ, אנו יכולים להיעזר במומחים מצד Qt.

כדי לאפשר ללקוח לתקשר עם הדמו דרך דפדפן אינטרנט ללא צורך בהתקנת נתונים מקומית, הפכנו את הדמו לזמין בפורמט WebAssembly.

תוכלו לנסות את ההדגמה כאן.

הדגמת מחפר תלת-ממדית ב-Qt Quick 3D עם פיתוח עתידי בחשבון

מכיוון שמאמר זה עוסק בהוכחת היתכנות שנבנתה במהירות ב-Qt, יכולנו לסיים אותו כאן. עם זאת, אני רוצה לכסות עוד כמה פרטים ודוגמאות לגבי הפיתוח העתידי של הפרויקט.

ראשית, תכונות בטיחות. בעת פיתוח אפליקציית HMI אינטראקטיבית לשליטה במכונה, אנו מיישמים רכיבים האחראים על רינדור של רכיבי ממשק בטיחות קריטיים. אלו הם מד מהירות, מד סיבובים או, במקרה של מחפר, מידע על תקלה במכונה עצמה או איום על פעולתה. אם מתרחשת תקלה או שגיאה בממשק הגרפי, המרנדר הבטוח יספק את הממשק הבסיסי עם הנתונים הנדרשים להפעלת המכונה בבטחה ולשמירה על שליטה מלאה.

שנית, התאום הדיגיטלי. תאום דיגיטלי הוא עותק וירטואלי של הציוד הפיזי המדמה את פעולתו. הוא מתחשב בפרמטרים של המכונה אך גם בגורמים חיצוניים כגון שיפוע, משקל העמסה או תנאי מזג אוויר. התאום הדיגיטלי מאפשר לנו להמחיש את מקרי השימוש בפועל של הפעלת המכונה בתנאים שונים ללא בדיקה 'בייצור' מתא המפעיל.

שלישית, הענן. שילוב הפרויקט עם ענן המחשוב מאפשר תקשורת בין מרכיבי המוצר – הטאבלט עם הפרמטרים שהוזנו על ידי המפעיל, הלוויין העוקב אחר מיקום המכונה, והמכשיר התומך בתנועתה. שילוב הענן הופך את התוכנה ליעילה יותר; הוא מאפשר לה להתרחב בעת מתן שירות ללקוחות רבים יותר ולהתכווץ כאשר העומס פוחת, ובכך להוריד את העלות על ידי התאמתה לרמת הצריכה בפועל של משאבי הענן.

מחפשים מומחי פיתוח HMI מנוסים?

האם הפרויקט הזה משך את תשומת לבכם? זהו רק דוגמה אחת למה שאנו יכולים לבנות עבורכם באמצעות טכנולוגיית Qt. לכן, אם אתם שוקלים ליצור מערכת שליטה מרחוק במכשירים או לשפר תוכנת HMI קיימת עם פתרונות Qt, צרו איתנו קשר. קראו עוד על שירותי פיתוח HMI שמספקת Spyrosoft, כאן. 

שאלות נפוצות