Aller au contenu

Modules Biopac

Les modules BIOPAC sont compatibles avec VRmaze à partir de la version 2023 via le Hardware API (MPDev.dll).

Compatibilité

Reposant sur le fichier MPDev.Dll, VRmaze supporte les modules MP36, MP150 et MP160.

Installation

Les modules BIOPAC nécessitent la copie d'un fichier dans le dossier d'installation de VRmaze. Ce fichier est obligatoirement fourni par BIOPAC qui en est propriétaire. Il convient en effet de copier le fichier MPDev.dll dans le dossier d'installation de VRmaze (%InstallFolder%\VRmazeViewer_Data\Plugins\x86_64\).

fichier MPDev.dll

Le fichier MPDev.dll est nécessaire au fonctionnement du module BIOPAC directement dans VRmaze. Ce fichier est la propriété de BIOPAC et n'est pas intégré à l'installeur de VRmaze. Renseignez-vous auprès de BIOPAC ou son revendeur pour en savoir plus.

Version de la librairie

Il convient de copier la version X64 du fichier MPDev.dll pour fonctionner dans VRmaze.

Système de communication

La librairie MPDev.dll permet la communication avec un module BIOPAC de type MP36, MP150 ou MP150, que ce soit via le protocole UDP (Connecteur RJ45) ou USB, cependant,il est préférable d'utiliser une communication UDP en direct.

Communication en direct

En fonction du système réseau, il est préférable de connecter en direct le module BIOPAC à l'ordinateur sans passer par un switch ou un routeur. Sans serveur DHCP, le module BIOPAC prendra une adresse IP fixe suivante : 169.254.XXX.XXX. De manière à fonctionner avec VRmaze, BIOPAC conseil d'affecter l'adresse IP suivante à l'ordinateur : 169.254.111.111 avec un masque de sous réseau de 255.255.0.0.

Principe de fonctionnement dans VRmaze

Dans VRmaze, l'utilisation d'un module BIOPAC ne diffère que très peu avec l'utilisation d'un autre périphérique. Le système se compose de deux nœuds principaux, un gestionnaire et un enregistreur. Le gestionnaire s'occupe de la communication avec le module et l'enregistreur stocke les données reçues.

Gestionnaire de communication

Le gestionnaire de communication avec le module permet de paramétrer les options suivantes :

  • Type de communication (USB ou UDP)
  • Type de Module (MP36, MP150 ou MP160)
  • Le numéro de série de l'équipement (Mettre AUTO pour une détection automatique)
  • Le fichier de profile (fichier xml)
  • La fréquence (bridée à 5000Hz maximum)

Image title 2

Le gestionnaire de module BIOPAC.

Fréquence d'acquisition

La fréquence d'acquisition est volontairement bridée à 5000Hz maximum. Les tests dans VRmaze montrent qu'un ordinateur conventionnel peut rester stable jusqu'à 10Khz pour 16 canaux et devient instable avec une fréquence de 20Khz pour un nombre de canaux supérieur à 9.

Fréquence d'acquisition vs. fréquence d'enregistrement

Chaque nœud d'enregistrement dispose de son propre sous-échantillonnage, de manière à alléger le fichier de passation.

Fichier de profils

Le fichier de profile est un fichier proposé par BIOPAC et exploitable par la librairie MPDev. Ce fichier contient des profiles d'acquisition pour chaque type d'équipement.

Image title 2

Le contenu du fichier de profils

Où sont mes données ?!?

Le grand volume de données généré par le module BIOPAC (en fonction de la fréquence d'acquisition) est un problème. La solution proposée est indépendante des nœuds d'enregistrements conventionnels. En effet, le gestionnaire de module BIOPAC dispose de son propre système d'enregistrement de fichier d'acquisition. Ce fichier contient l'ensemble des informations sur l'ensemble des canaux pendant toute la durée du protocole. La particularité de cet enregistrement est qu'il peut être extrêmement volumineux.

Le gestionnaire écrit un fichier sous forme binaire dans le dossier Results. Ce fichier de données n'est pas directement relu lors de l'ouverture d'un fichier de passation. Il est accessible et peut être converti en fichier CSV (encore plus lourd...) pour des analyses externes.

Poids de fichier binaire

Le fichier binaire généré peut être extrêmement lourd. Par exemple, 10 minutes d'enregistrement à 5khz sur 16 canaux produit un fichier de 500Mo de données.

Enregistrement complet

Le but de ce système d'enregistrement parallèle est de pouvoir donner accès à l'ensemble des données générés par le module, sans perte.

Exploitation du fichier d'enregistrement binaire

La structure du fichier binaire généré est très simple. le fichier n'a pas d'entête, et les premiers octets renseigne sur la suite des données du fichier : La lecture d'un entier à l'offset 0 indique le nombre de canaux enregistrés. La lecture d'un entier à l'offset 0+sizeof(int) indique le nombre d'enregistrement dans le fichier. Passés ces deux nombres entiers, le reste n'est qu'un enchainement de nombre à double précision. Chaque enregistrement commence toujours par la valeur du timecode, suivi de l'ensemble des canaux enregistrés.

VRmaze fourni un outil permettant de prendre le fichier associé à un manager et à le convertir en fichier csv pour une exploitation sous forme textuelle.

Image title 2

L'outil de conversion de la donnée binaire en fichier csv.

Configuration des canaux d'acquisition

VRmaze offre la possibilité de configurer simplement le module BIOPAC en indiquant quels canaux activer. Pour ce faire, le gestionnaire de module BIOPAC dispose de deux listes de canaux configurables, l'une pour l'acuiqisition analogique (intervalle de valeur), la seconde pour l'acquisition digitale (0 ou 1).

Chaque canal analogique dispose simplement de 3 paramètres :

  • Le numéro de canal (de 1 à 16)
  • Le profile à utiliser
  • L'activation de ce canal

Image title 2

Configuration d'un canal d'acquisition.

Chaque canal digital dispose simplement de 2 paramètres :

  • Le numéro de canal (de 0 à 15)
  • L'activation de ce canal

Profil de canal

Le profil de canal permet d'indiquer à la librairie MPDev de transformer le flux de données avant renvoi vers VRmaze. Le fichier Xml de profils contient un ensemble de profils pour l'acquisition analogique que l'on peut associé à chaque canal.

Pour associer un profil, il suffit de copier la valeur de son paramètre uid :


    <analogpreset uid="a102">
        ...
    </analogpreset> 

L'enregistrement de données

Comme dans tout autre protocole, les données enregistrées sont intégrées aux essais. Il convient donc d'ajouter un nœud d'enregistrement sous forme d'entité d'essai. Il existe deux nœuds diférents pour l'enregistrement, le nœud d'enregistrement analogique et le nœud d'enregistrement digital. Les options de ces nœuds sont les suivantes :

  • Le canal à enregistrer
  • Le sous-échantillonnage
  • L'option d'enregistrement de tous les canaux d'un coup.

Image title 2

Le noeud d'enregistrement analogique.

Enregistrement de tous les canaux

L'enregistrement de tous les canaux est une option qui permet de regrouper tous les canaux configurés dans le gestionnaire de module BIOPAC. Dans ce cas, l'identifiant de canal à enregistrer est ignoré et tous les canaux sont enregistré avec le sous-échantillonnage donné.

plusieurs nœuds d'enregistrement ?

Il est tout à fait possible d'ajouter plusieurs nœuds d'enregistrement dans chaque essai, voire même plusieurs enregistreurs pour un canal donné (même si cela n'a pas d’intérêt). Cela permet d'enregistrer les canaux à des fréquences différentes.

Sous-échantillonnage

Le nœud d'enregistrement permet de sous-échantillonner pour permettre une acquisition plus légère et plus conforme au besoin. La règle est simple : Le nœud de gestion configure une fréquence d'acquisition commune à tous les canaux, le nœud d'enregistrement permet de stocker les valeur d'un canal à une fréquence différente. La valeur du sous-échantillonnage divise la fréquence globale pour obtenir une fréquence d'enregistrement. Par exemple, une fréquence d'acquisition globale à 1000hz et un sous-échantillonnage à 2 provoque un enregistrement à 500hz (1000/2).

Sous-échantillonnage

Le sous-échantillonnage est important. Le volume de donnée peut provoquer des manipulations de fichier et analyse de résultats bien plus longue si le sous-échantillonnage n'est pas calibré en rapport aux besoins. Veuillez toujours essayer de maximiser le sous-échantillonnage, quoiqu'il arrive, le fichier d'enregistrement contiendra toutes les données sans sous-échantillonnage.

Contrôler les sorties du module

VRmaze offre la possibilité de contrôler les sorties analogiques et digitales du module BIOPAC. Pour ce faire, deux nœuds sont disponibles (un pour le nœud digital, un pour le nœud analogique). Les options de ces nœuds sont les suivantes :

  • Le canaux de sortie
  • La valeur à appliquer (flottante pour le nœud analogique, binaire [0 ou 1] pour le nœud de contrôle digital)

Image title 2

Le nœud de contrôle de sortie analogique.

Sortie Digitale

La différence entre les deux types de sorties résident dans le fait que la sortie digitale n'accepte que deux valeurs distinctes : 0 ou 1. Par ailleurs, le contrôleur d'animation permet la variation flottante. Dans ce cas précis, toute valeur supérieur à 0.5 sera considérée comme valant 1 sinon, 0.

Variation de la valeur de sortie

L’intérêt de ces deux nœuds consiste à pouvoir animer la valeur de la sortie dans le temps. En effet, chaque nœud dispose d'un contrôleur d'animation permettant de contrôler la valeur envoyé à la sortie. Il est ainsi possible de faire varier la valeur de la sortie directement depuis VRmaze.

Image title 2

L'ajout d'un contrôleur d'animation sur la sortie analogique.

Précision et rafraichissement de la sortie analogique

Attention, l'envoi de données analogiques demande un petit temps au module BIOPAC pour effectuer la mise à jour (0.03 à 0.05 secondes) de la sortie analogique.

Image title 2

Le rafraichissement de la sortie analogique comparée au signal sinusoidal envoyé.