Simulation 3D Scene Configuration

Сцена строения для 3D среды симуляции

Библиотека:
Automated Driving Toolbox/ 3D
Динамика автомобиля Blockset/Сценарии автомобиля/ Sim3D/ Sim3D Ядро

Описание

Блок Simulation 3D Scene Configuration реализует среду симуляции 3D, которая визуализируется с помощью Unreal Engine^® из эпических игр^®. Automated Driving Toolbox™ интегрирует среду симуляции 3D с Simulink^® чтобы вы могли запросить мир вокруг транспортного средства и виртуально протестировать восприятие, управление и алгоритмы планирования. Используя этот блок, можно также управлять положением солнца и погодными условиями сцены. Для получения дополнительной информации смотрите Положение солнца и Погода.

Симулировать можно из набора предварительно построенных сцен или из собственных пользовательских сцен. Индивидуальная настройка сцены требуется пакет поддержки Automated Driving Toolbox Interface for Unreal Engine 4 Projects. Для получения дополнительной информации смотрите Настроить нереальные сцены Engine для беспилотного вождения.

Примечание

Блок Simulation 3D Scene Configuration должен выполняться после блоков, которые отправляют данные в 3D окружение и перед блоками, которые получают данные от 3D окружения. Чтобы проверить порядок выполнения таких блоков, щелкните правой кнопкой по блокам и выберите Properties. Затем на вкладке General подтвердите эти Priority настройки:

Для блоков, которые отправляют данные в 3D окружение, таких как блоки Simulation 3D Vehicle with Ground Following, Priority должны быть установлены на -1. Таким образом, эти блоки готовят свои данные до того, как 3D окружение получит их.
Для блока Simulation 3D Scene Configuration в модели Priority должны быть установлены на 0.
Для блоков, которые получают данные от 3D окружения, таких как блоки Simulation 3D Camera, Priority должны быть установлены на 1. Таким образом, 3D окружение может подготовить данные до того, как эти блоки получат их.

Для получения дополнительной информации о порядке выполнения смотрите Как работает нереальная симуляция Engine для автоматического вождения.

Параметры

расширить все

Сцена

Выбор сцены

`Scene source` - Источник сцены
`Default Scenes` (по умолчанию) | `Unreal Executable` | `Unreal Editor`

Источник сцены, в которой необходимо моделировать, заданный как один из опций в таблице.

Опция Описание

Опция	Описание
`Default Scenes`	Симулируйте в одной из предварительно построенных сцен по умолчанию, заданных в параметре Scene name.
`Unreal Executable`	Симулируйте в сцене, которая является частью исполняемого файла Unreal Engine. Укажите исполняемый файл в параметре Project name. Задайте сцену в параметре Scene. Выберите эту опцию, чтобы симулировать в пользовательских сценах, которые были упакованы в исполняемый файл для ускорения симуляции.
`Unreal Editor`	Симулируйте в сцене, которая является частью проекта Unreal Engine (`.uproject`) файл и открыт в Unreal^® Редактор. Укажите файл проекта в параметре Project. Выберите эту опцию при разработке пользовательских сцен. Нажав Open Unreal Editor, можно совместное моделирование в Simulink и Unreal Editor и изменение сцен на основе результатов симуляции.

Default Scenes

Симулируйте в одной из предварительно построенных сцен по умолчанию, заданных в параметре Scene name.

Unreal Executable

Симулируйте в сцене, которая является частью исполняемого файла Unreal Engine. Укажите исполняемый файл в параметре Project name. Задайте сцену в параметре Scene.

Выберите эту опцию, чтобы симулировать в пользовательских сценах, которые были упакованы в исполняемый файл для ускорения симуляции.

Unreal Editor

Симулируйте в сцене, которая является частью проекта Unreal Engine (.uproject) файл и открыт в Unreal^® Редактор. Укажите файл проекта в параметре Project.

Выберите эту опцию при разработке пользовательских сцен. Нажав Open Unreal Editor, можно совместное моделирование в Simulink и Unreal Editor и изменение сцен на основе результатов симуляции.

`Scene name` - Имя предварительно построенной 3D сцены
`Straight road` (по умолчанию) | `Curved road` | `Parking lot` | `Double lane change` | `Open surface` | `US city block` | `US highway` | `Virtual Mcity` | `Large parking lot`

Имя предварительно построенной 3D сцены, в которой необходимо моделировать, заданное как одна из следующих опций. Для получения дополнительной информации о сцене см. ее соответствующую страницу с описанием.

Straight road — Straight Road
Curved road — Curved Road
Parking lot — Parking Lot
Double lane change — Double Lane Change
Open surface — Open Surface
US city block — US City Block
US highway — US Highway
Virtual Mcity — Virtual Mcity
Large parking lot — Large Parking Lot

Интерфейс Automated Driving Toolbox для проектов Unreal Engine 4 содержит настраиваемые версии этих сцен. Для получения дополнительной информации о настройке сцен смотрите Настройка нереальных сцен Engine для автоматического вождения.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Scene source равным Default Scenes.

`Project name` - Имя исполняемого файла Unreal Engine
`VehicleSimulation.exe` (по умолчанию) | допустимое имя исполняемого файла

Имя исполняемого файла Unreal Engine, заданное как допустимое имя исполняемого файла проекта. Можно либо просмотреть файл, либо указать полный путь к файлу проекта, используя обратные косые черты. Чтобы задать сцену из этого файла для симуляции, используйте параметр Scene.

По умолчанию Project name задано значение VehicleSimulation.exe, который находится на MATLAB^® путь поиска файлов.

Пример: C:\Local\WindowsNoEditor\AutoVrtlEnv.exe

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Scene source равным Unreal Executable.

`Scene` - Имя сцены из исполняемого файла
`/Game/Maps/HwStrght` (по умолчанию) | путь к допустимому имени сцены

Имя сцены из исполняемого файла, заданное параметром Project name, заданное как путь к допустимому имени сцены.

Когда вы упаковываете сцены из проекта Unreal Engine в исполняемый файл, Редактор Unreal сохраняет сцены во внутренней папке в исполняемом файле. Эта папка находится в пути /Game/Maps. Поэтому вы должны подготовиться /Game/Maps в имя сцены. Этот путь необходимо задать с помощью прямых косых черт. Для имени файла не указывайте .umap расширение. Например, если сцена из исполняемого файла, в котором вы хотите моделировать, названа myScene.umap, задайте Scene следующим /Game/Maps/myScene.

Также можно просмотреть сцену в соответствующем проекте Unreal Engine. Эти сцены обычно сохраняются в Content/Maps подпапка проекта. Эта подпапка содержит все сцены в проекте. Сцены имеют расширение .umap. Выберите одну из сцен, которые вы упаковали в исполняемый файл, заданный параметром Project name. Используйте обратные косые черты и задайте .umap расширение для сцены.

По умолчанию Scene задано значение /Game/Maps/HwStrght, которая является сценой из VehicleSimulation.exe по умолчанию исполняемый файл, заданный параметром Project name. Эта сцена соответствует предварительно построенной Straight Road сцене.

Пример: /Game/Maps/scene1

Пример: C:\Local\myProject\Content\Maps\scene1.umap

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Scene source равным Unreal Executable.

`Project` - Имя файла проекта Unreal Engine
допустимое имя файла проекта

Имя файла проекта Unreal Engine, заданное как допустимое имя файла проекта. Можно либо просмотреть файл, либо указать полный путь к файлу, используя обратные косые черты. Файл не должен содержать пространств. Чтобы симулировать сцены из этого проекта в Unreal Editor, нажмите Open Unreal Editor. Если сеанс Редактор уже открыт, эта кнопка отключена.

Чтобы запустить симуляцию, в Simulink, нажмите Run. Прежде чем вы нажмете Play в редакторе Unreal, подождите, пока в окне Diagnostic Viewer не отобразится это сообщение подтверждения:

In the Simulation 3D Scene Configuration block, you set the scene source to 'Unreal Editor'.
In Unreal Editor, select 'Play' to view the scene.

Это сообщение подтверждает, что Simulink создал экземпляры актёров сцены, включая транспортные средства и камеры, в среде 3D Unreal Engine. Если вы нажмете Play, прежде чем в окне Средство Просмотра отобразится это сообщение подтверждения, Simulink может не создать экземпляры актёров в редакторе Unreal.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Scene source равным Unreal Editor.

Параметры сцены

`Scene view` - Сконфигурируйте размещение виртуальной камеры, которая отображает сцену
`Scene Origin` | имя транспортного средства

Сконфигурируйте размещение виртуальной камеры, которая отображает сцену во время симуляции.

Если ваша модель не содержит Simulation 3D Vehicle with Ground Following блоков, то во время симуляции вы просматриваете сцену с камеры, расположенной в начале сцены.
Если ваша модель содержит хотя бы один блок транспортного средства, то по умолчанию вы просматриваете сцену позади первого транспортного средства, который был помещен в вашу модель. Чтобы изменить вид на другое транспортное средство, установите Scene view на имя этого транспортного средства. Список Scene view параметров заполнен всеми Name значениями параметров блоков транспортного средства, содержащихся в вашей модели.

Если вы добавляете блок Simulation 3D Scene Configuration к модели перед добавлением блоков транспортного средства, виртуальная камера остается позиционированной в сцене. Чтобы изменить положение камеры, чтобы следовать за транспортным средством, обновите этот параметр.

Когда Scene view задано имя транспортного средства, во время симуляции можно изменить местоположение камеры вокруг транспортного средства.

Для плавного изменения полей зрения камеры используйте эти ключевые команды.

Ключ	Поле зрения камеры
1	Назад налево	Просмотр анимированного GIF
2	Назад
3	Назад справа
4	Левый
5	Внутренний
6	Правильно
7	Спереди налево
8	Фронт
9	Передний правый
0	Наверху

Для дополнительных элементов управления камерой используйте эти ключевые команды.

Ключ	Управление камерой
Вкладка	Циклический просмотр между всеми транспортными средствами в сцене. Просмотр анимированного GIF
Колесо прокрутки мыши	Управляйте расстоянием между камерами и транспортным средством. Просмотр анимированного GIF
L	Включение или отключение эффекта задержки камеры. Когда вы включаете эффект задержки, поле зрения камеры включает в себя: Задержка положения, основанная на поступательном ускорении транспортного средства Задержка вращения, основанная на скорости вращения транспортного средства Это отставание позволяет улучшить визуализацию общего ускорения и вращения транспортного средства. Просмотр анимированного GIF
F	Включите или отключите режим свободной камеры. Когда вы включите режим свободной камеры, можно использовать мышь, чтобы изменить тангаж и рыскание камеры. Этот режим позволяет вам вращать камеру вокруг транспортного средства. Просмотр анимированного GIF

`Sample time` - Шаг расчета двигателя визуализации
`1/60` (по умолчанию) | скаляром, большим или равным 0,01

Шаг расчета, _Ts, двигателя визуализации, заданное как скаляр, больший или равный 0,01. Модули указаны в секундах.

Графическая частота систем координат механизма визуализации является обратной частотой шага расчета. Для примера, если Sample time 1/60затем решатель механизма визуализации пытается достичь частоты систем координат 60 систем координат в секунду. Однако скорость системы координат графики в реальном времени часто ниже из-за таких факторов, как эффективность видеокарт и сложность модели.

По умолчанию блоки, которые получают данные от механизма визуализации, такие как блоки Simulation 3D Camera, наследуют эту частоту дискретизации.

`Display 3D simulation window` - Нереальная визуализация Engine
`on` (по умолчанию) | `off`

Выберите, запускать ли симуляции в 3D окружении визуализации, не визуализируя результаты, то есть headless mode.

Рассмотрите запуск в безголовом режиме в следующих случаях:

Вы хотите запустить несколько 3D параллельные симуляции, чтобы экспериментальные модели в различных сценариях Unreal Engine.
Вы хотите захватить данные о датчике для анализа в MATLAB, но не должны смотреть визуализацию.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Scene source равным Default Scenes или Unreal Executable.

Погода

`Override scene weather` - Управление погодой и положением солнца
`off` (по умолчанию) | `on`

Выберите, следует ли управлять погодой сцены и положением солнца во время симуляции. Используйте включенные параметры, чтобы изменить положение солнца, облака, туман и дождь.

В этой таблице представлены настройки положения солнца для определенного времени суток.

Время суток	Настройки	Нереальное окружение редактора
Полночь	Sun altitude:-90 Sun azimuth: 180
Восход солнца на севере	Sun altitude: 0 Sun azimuth: 180
Полдень	Sun altitude: 90 Sun azimuth: 180

Время суток

Настройки

Нереальное окружение редактора

Полночь

Sun altitude:-90

Sun azimuth: 180

Восход солнца на севере

Sun altitude: 0

Sun azimuth: 180

Полдень

Sun altitude: 90

Sun azimuth: 180

В этой таблице представлены настройки для определенных облачных условий.

Условие облака	Настройки	Нереальное окружение редактора
Ясно	Cloud opacity: 0
Тяжелый	Cloud opacity: 85

В этой таблице обобщены настройки для определенных условий тумана.

Условие тумана	Настройки	Нереальное окружение редактора
Ничего	Fog density: 0
Тяжелый	Fog density: 100

В этой таблице представлены настройки для определенных условий дождя.

Условие дождя	Настройки	Нереальное окружение редактора
Свет	Cloud opacity: 10 Rain density: 25
Тяжелый	Cloud opacity: 10 Rain density: 80

Условие дождя

Настройки

Нереальное окружение редактора

Свет

Cloud opacity: 10

Rain density: 25

Тяжелый

Cloud opacity: 10

Rain density: 80

`Sun altitude` - Угол высоты между солнцем и горизонтом
`40` (по умолчанию) | любое значение между `-90` и `90`

Угол высоты в вертикальной плоскости между солнечными лучами и горизонтальной проекцией лучей, в град.

Используйте параметры Sun altitude и Sun azimuth, чтобы контролировать время суток в сцене. Для примера, чтобы задать восход солнца на севере, установите Sun altitude на 0 o и Sun azimuth на 180 o.