В этом примере показано, как визуализировать покрытия датчика и обнаружения, полученные из высокочастотных датчиков радара и лидара в 3D среде симуляции. В этом примере вы учитесь как:
Сконфигурируйте модели Simulink®, чтобы симулировать в 3D среде. Эта среда представляется с помощью Нереального Engine® от Epic Games®.
Считайте достоверные данные и траектории транспортного средства из сценария, созданного с помощью приложения Driving Scenario Designer, и затем воссоздайте этот сценарий в модели Simulink.
Добавьте радар и лоцируйте датчики к этим моделям при помощи Симуляции 3D Вероятностный Радар и Симуляция 3D блоки Лидара.
Визуализируйте ведущий сценарий и сгенерированные данные о датчике в Bird ' s-Eye Scope.
Можно использовать эту визуализацию и данные о датчике, чтобы протестировать и улучшить автоматизированные ведущие алгоритмы. Можно также расширить этот пример, чтобы плавить обнаружения и визуализировать результаты отслеживания объекта, как показано в Fusion Датчика Используя Синтетические Данные о Радаре и Видении в примере Simulink.
В этом примере основная истина (дороги, маршруты и агенты) и траектории транспортного средства прибывает из сценария, который был создан в приложении Driving Scenario Designer. В этом приложении транспортные средства и другие агенты представлены как простые формы поля, названные кубоидами. Для получения дополнительной информации об авторских сценариях кубоида, смотрите Создать Управлять Сценарием В интерактивном режиме и Сгенерируйте Синтетический пример Данных о Датчике.
Откройте кубоид ведущий файл сценария в приложении.
drivingScenarioDesigner('StraightRoadScenario.mat')
В приложении запустите симуляцию сценария. В этом сценарии автомобиль, оборудованный датчиком (синий автомобиль) перемещается на север вдоль прямой дороги на постоянной скорости. В смежном маршруте оранжевый автомобиль перемещается на север на немного более высокой постоянной скорости. В противоположном маршруте желтый грузовик управляет югом на постоянной скорости.
При авторской разработке ведущих сценариев, которые вы позже воссоздаете в 3D среде симуляции, необходимо использовать дорожную сеть, идентичную одной от 3D сцен по умолчанию. В противном случае, в воссозданном сценарии, положения транспортных средств и датчиков неточны. Этот ведущий сценарий использует воссоздание сцены Стрэайт-Роуд. Чтобы выбрать различную версию кубоида 3D сцены, на панели инструментов приложения, выбирают Open> Prebuilt Scenario> Simulation3D и выбирают из доступных сцен. Не все 3D сцены имеют соответствующие версии в приложении.
Для списка поддерживаемых сцен и дополнительных деталей о каждой сцене, смотрите Версии Кубоида 3D Сцен Симуляции в Driving Scenario Designer.
Чтобы сгенерировать траектории транспортного средства для сцен, которые не доступны в приложении, используйте процесс, описанный в Выбрать примере Waypoints for Unreal Engine Simulation вместо этого.
Размерности транспортных средств в сценариях кубоида должны также совпадать с размерностями одного из предопределенных 3D типов транспортного средства симуляции. На панели инструментов приложения, под 3D Отображением, Использование 3D выбор Размерностей Агента Симуляции устанавливает каждое транспортное средство кубоида иметь размерности 3D типа транспортного средства. В этом сценарии транспортные средства имеют эти 3D типы дисплея и соответствующие размерности транспортного средства.
Ego Vehicle — Размерности транспортного средства седана
Vehicle in Adjacent Lane — Размерности транспортного средства Автомобиля с высокой мощностью
Vehicle in Opposite Lane — Размерности транспортного средства Тележки с кузовом коробчатой формы
Чтобы изменить транспортное средство в различный тип дисплея, на вкладке Actors на левой панели приложения, обновляют 3D параметр Типа дисплея для того транспортного средства. Чтобы изменить цвет транспортного средства, выберите цветовое поле рядом с выбранным транспортным средством и выберите новый цвет.
К предварительному просмотру, как отображение транспортных средств в 3D среде, используйте 3D окно экрана, доступное из приложения. На панели инструментов приложения выберите 3D Отображение> Симуляция Представления в 3D Отображении и повторно выполните симуляцию.
Модель, используемая в этом примере, воссоздает кубоид ведущий сценарий. Модель также задает высокочастотные датчики, которые генерируют синтетические обнаружения средой. Откройте модель.
open_system('Visualize3DSimulationSensorCoveragesDetections')
Симуляция 3D Блок Configuration Сцены конфигурирует модель, чтобы симулировать в 3D среде.
Параметр имени Сцены устанавливается на Straight road по умолчанию сцена. Эта сцена соответствует версии кубоида, заданной в файле сценария приложения.
Параметр представления Scene устанавливается на Ego Vehicle. В процессе моделирования 3D окно симуляции отображает сцену из-за автомобиля, оборудованного датчиком.
Блок Scenario Reader читает достоверные данные (дорожные контуры, маркировки маршрута и положения агента) из файла сценария приложения. Bird ' s-Eye Scope визуализирует это достоверные данные, не достоверные данные 3D среды симуляции. Чтобы использовать ту же сцену для кубоида и 3D сред симуляции, достоверные данные для обеих сред должны соответствовать. Если вы создаете новый сценарий, можно сгенерировать блок Scenario Reader, который считывает данные из файла сценария. Во-первых, откройте файл сценария в приложении Driving Scenario Designer. Затем на панели инструментов приложения выберите Export> Export Simulink Model. Если вы обновляете сценарий, вы не должны генерировать новый блок Scenario Reader.
Симуляция 3D блок Блок Configuration и Scenario Reader Сцены оба имеет их набор параметров Шага расчета к 0.1. Кроме того, все другое 3D транспортное средство симуляции и блоки датчика наследовали их шаг расчета от Симуляции 3D Блок Configuration Сцены. Путем установки одного шага расчета через целую модель Bird ' s-Eye Scope отображает данные из всех блоков на постоянном уровне. Если основная истина и данные о датчике имеют различные шаги расчета, то осциллограф визуализирует их в различных временных интервалах. Этот процесс заставляет основную истину и визуализацию данных о датчике мерцать.
Симуляция 3D Транспортное средство с Землей После блоков задает внешние виды и траектории транспортных средств в 3D среде симуляции. Каждое транспортное средство является прямым дубликатом к одному из транспортных средств, заданных в файле сценария приложения Driving Scenario Designer.
В 3D среде положения транспортного средства находятся в мировых координатах. Однако блок Scenario Reader выводит положения агентов неэго в координатах автомобиля, оборудованного датчиком. Блок Vehicle To World преобразует эти положения агента неэго в мировые координаты. Поскольку автомобиль, оборудованный датчиком выводится в мировых координатах, это преобразование не необходимо для автомобиля, оборудованного датчиком. Для получения дополнительной информации о транспортном средстве и системах мировой координаты, смотрите Системы координат в Automated Driving Toolbox.
Местоположения источников транспортного средства отличаются между кубоидом и 3D сценариями.
В сценариях кубоида источник транспортного средства находится на земле в центре задней оси.
В 3D сценариях источник транспортного средства находится на земле в геометрическом центре транспортного средства.
Кубоид С 3D блоками Симуляции преобразует положения источника кубоида в 3D положения источника симуляции. В ActorID, используемом для параметров преобразования этих блоков, заданного ActorID из каждого транспортного средства определяет который источник транспортного средства преобразовать. Блок Scenario Reader выходные параметры ActorID значения в его выходном порту Агентов. В приложении Driving Scenario Designer можно найти соответствующий ActorID значения на вкладке Actors, в списке выбора агента. ActorID поскольку каждое транспортное средство является значением, которое предшествует двоеточию.
Каждые выходные параметры блока Cuboid To 3D Simulation X, Y, и значения Рыскания, которые питаются непосредственно в их соответствующие блоки транспортного средства. В 3D среде симуляции наземный ландшафт 3D сцены определяет Z-position (вертикальное изменение), угол вращения и угол тангажа транспортных средств.
В каждой Симуляции 3D Транспортное средство с блоком Ground Following параметр Типа соответствует 3D Типу дисплея, выбранному для того транспортного средства в приложении. Кроме того, Цветной параметр соответствует цвету транспортного средства, заданному в приложении. Обеспечить подобную визуализацию транспортного средства между Bird ' s-Eye Scope и 3D окном симуляции, заданным типом и цветом должно соответствовать. Чтобы изменить цвет транспортного средства в приложении, на вкладке Actors, кликают по цветовому полю справа от имени агента в списке выбора агента. Выберите цвет, который наиболее тесно совпадает с цветами, доступными в Цветном параметре Симуляции 3D Транспортное средство с блоком Ground Following.
Модель включает два блока датчика с установками параметров по умолчанию. Эти блоки генерируют обнаружения от 3D среды симуляции.
Симуляция 3D Вероятностный Радарный блок датчика генерирует обнаружения объектов на основе статистической модели. Этот датчик смонтирован к переднему бамперу автомобиля, оборудованного датчиком.
Симуляция 3D блок датчика Лидара генерирует обнаружения в форме облака точек. Этот датчик смонтирован к центру крыши автомобиля, оборудованного датчиком.
Несмотря на то, что можно задать датчики в приложении Driving Scenario Designer и экспортировать их в Simulink, экспортируемые блоки не совместимы с 3D средой симуляции. Необходимо задать 3D датчики симуляции в модели непосредственно.
В процессе моделирования можно визуализировать сценарий и в 3D окне симуляции и в Bird ' s-Eye Scope.
Во-первых, откройте осциллограф. На панели инструментов Simulink, рассматриваемых Результатах, нажимают Bird's-Eye Scope. Затем чтобы найти сигналы, что осциллограф может отобразиться, нажмите Find Signals.
Чтобы запустить симуляцию, нажмите Run или в модели или в осциллографе. Когда симуляция начинается, может потребоваться несколько секунд для 3D окна симуляции, чтобы инициализировать, особенно когда вы запускаете его впервые на сеансе Simulink. Когда это окно открывается, оно отображает сценарий с высокочастотной графикой, но не отображает покрытия датчика или обнаружения.
Bird ' s-Eye Scope отображает обнаружения и покрытия датчика при помощи представления кубоида. Радарная зона охвата и обнаружения находятся в красном. Зона охвата лидара находится в сером и его отображении обнаружений облака точек как parula палитра.
Модель запускает симуляцию в темпе 0,5 секунд в тактовую стенкой секунду. Чтобы настроить следование, от панели инструментов Simulink, выбирают Run> Simulation Pacing, и затем перемещают ползунок, чтобы увеличить или уменьшить скорость симуляции.
При изменении ведущего сценария вы можете должны быть обновить сценарий в приложении Driving Scenario Designer, модели Simulink, или в обоих местах, в зависимости от того, что вы изменяете.
Измените дорожную сеть — В приложении, выберите новую предварительно созданную сцену из папки Simulation3D. Не изменяйте эти дорожные сети, или дороги не будут совпадать с дорогами в выбранной 3D сцене. В модели, в Симуляции 3D Блок Configuration Сцены, выбирают соответствующую сцену в параметре имени Сцены.
Измените траектории транспортного средства — В приложении, измените траектории транспортного средства и повторно сохраните сценарий. В модели вы ничего не должны обновлять с учетом этого изменения. Блок Scenario Reader автоматически берет эти изменения.
Измените внешние виды транспортного средства — В приложении, обновите цветной и 3D параметр Типа дисплея транспортных средств. Также убедитесь, что 3D Отображение> Использование 3D опция Размерностей Агента Симуляции выбрано. В модели обновите параметры Цвета и Типа соответствующей Симуляции 3D Транспортное средство с Землей После блоков.
Добавьте новое транспортное средство — В приложении, создайте новое транспортное средство и задайте траекторию, цвет и 3D тип дисплея. В модели добавьте новую Симуляцию 3D Транспортное средство с блоком Ground Following и соответствующим блоком Cuboid To 3D Simulation. Настройте эти блоки, похожие на то, как существующие неавтомобили, оборудованные датчиком настраиваются. В блоке Cuboid To 3D Simulation, набор ActorID из нового транспортного средства.
Установите новый автомобиль, оборудованный датчиком — В приложении, на вкладке Actors, выберите транспортное средство, которое вы хотите установить как автомобиль, оборудованный датчиком и нажать Set As Ego Vehicle. В модели, в Кубоиде С 3D блоками Симуляции, обновляют ActorID, используемый для параметров преобразования, с учетом которых транспортное средство является новым автомобилем, оборудованным датчиком. В блоках датчика, установленных Родительские параметры имени, таким образом, что датчики смонтированы к новому автомобилю, оборудованному датчиком.
Измените или добавьте датчики — В приложении, вы не должны вносить изменения. В модели измените или добавьте блоки датчика. При добавлении блоков датчика, определенных Родительское имя всех датчиков к автомобилю, оборудованному датчиком.
Чтобы визуализировать любой обновленный сценарий в Bird ' s-Eye Scope, необходимо нажать Find Signals снова. Если вы изменяете сценарий или интересуетесь только визуализацией данных о датчике, рассматриваете выключение 3D окна в процессе моделирования. В Симуляции 3D Блок Configuration Сцены очистите Отображение 3D параметр окна симуляции.