Системы координат для нереальной симуляции Engine в Automated Driving Toolbox
Automated Driving Toolbox™ позволяет вам симулировать свои алгоритмы вождения в виртуальном окружении, которая использует Unreal Engine® из эпических игр®. В целом системы координат, используемые в этом окружении, следуют соглашениям, описанным в разделе Системы координат в Automated Driving Toolbox. Однако при симуляции в этом окружении важно знать о конкретных различиях и деталях реализации систем координат.
Мировая система координат
Как и в случае с другими функциями Automated Driving Toolbox, среда симуляции использует правую Декартову мировую систему координат, определенную в ISO 8855. На следующем 2D изображении сцены Virtual Mcity сверху показаны X - и Y - координаты сцены.
В этой системе координат при просмотре в положительном направлении оси X -ось положительная Y ось указывает влево. Положительная Z -ось указывает с земли вверх. Углы рыскания, тангажа и крена положительны по часовой стрелке, если смотреть в положительных направлениях Z -, Y - и X - осей, соответственно. Если вы просматриваете сцену с 2D перспективы сверху вниз, то угол рыскания противоположен часовой стрелке-положительный, потому что вы просматриваете сцену в отрицательном направлении оси Z.
Размещение транспортных средств в сцене
Транспортные средства помещаются в мировую систему координат сцен. Рисунок показывает, как установка X, Y и Yaw портов в блоках Simulation 3D Vehicle with Ground Following определяет их размещение в сцене.
Угол повышения и наклона земли определяет Z ось, угол крена и угол тангажа транспортных средств.
Различие от мировых координат Unreal Editor
Нереальное® Редактор использует левостороннюю Декартову систему координат, в которой положительная Y -ось указывает вправо. Если вы преобразуете из системы координат Unreal Editor в систему координат 3D окружения, необходимо развернуть знак оси Y и угла тангажа. Ось X, ось Z, угол крена и угол рыскания одинаковы в обеих системах координат.
Система координат транспортного средства
Система координат транспортного средства основана на мировой системе координат. В этой системе координат:
Ось X указывает вперед от транспортного средства.
Ось Y указывает налево от транспортного средства.
Ось Z указывает вверх от земли.
Крен, тангаж и рыскание положительны по часовой стрелке при взгляде в прямом направлении осей X, Y и Z, соответственно. Как и в случае с мировой системой координат, если смотреть на транспортное средство верхняя часть вниз, то угол рыскания будет против часовой стрелки-положительный.
Транспортное средство источника находится на земле, в геометрическом центре транспортного средства. На этом рисунке синяя точка представляет источник транспортного средства.
Монтажные датчики на транспортном средстве
Когда вы добавляете блок датчика, такой как блок Simulation 3D Camera, к вашей модели, можно монтировать датчик в предопределенное место транспортного средства, такое как передний бампер корневого центра. Эти места установки находятся в системе координат транспортного средства. Когда вы задаете смещение от этих местоположений, вы смещаете от источника места установки, а не от источника транспортного средства.
Эти уравнения определяют координаты транспортного средства для датчика с местоположением (X, Y, Z) и ориентацией (Roll, Pitch, Yaw):
(X, Y, Z) = (X монтирование + X смещение, Y монтирование + Y смещение, Z монтирование + Z смещение)
(Roll, Pitch, Yaw) = (Roll монтирование + Roll смещение, Pitch монтирование + Pitch смещение, Yaw монтирование + Yaw смещение)
Переменные «монтаж» относятся к предопределенным местам монтажа относительно источника транспортного средства. Вы задаете эти места установки в Mounting location параметре блока датчика.
Переменные «offset» относятся к величине смещения от этих мест установки. Вы задаете эти смещения в Relative translation [X, Y, Z] (m) и Relative rotation [Roll, Pitch, Yaw] (deg) параметрах блока датчика.
Например, рассмотрим датчик, установленный на Rear bumper расположение. Относительно источника транспортного средства, датчик имеет ориентацию (0, 0, 180). Другими словами, при взгляде на транспортное средство сверху вниз угол рыскания датчика поворачивается против часовой стрелки на 180 степени.
Чтобы указать датчик на 90 степени дальше вправо, необходимо задать параметр Relative rotation [Roll, Pitch, Yaw] (deg) равным [0,0,90]. Другими словами, датчик вращается 270 степени против часовой стрелки относительно транспортного средства источника, но вращается только 90 степени против часовой стрелки относительно источника заданного положения заднего бампера.
Различие от кубоидного источника транспортного средства
В среде кубоидной симуляции, как описано в Cuboid Scenario Simulation, источник находится на земле, ниже центра задней оси транспортного средства.
| Кубоидный источник транспортного средства | 3D симуляции источника транспортного средства |
|---|---|
|
|
Если вы преобразуете положения датчика между системами координат, то необходимо учесть это различие в источнике при помощи блока Cuboid To 3D Simulation. Для примера модели, которая использует этот блок, см. «Дорожная полоса следования».
Различие от координат транспортного средства Редактор
Редактор Unreal использует левую Декартову систему координат транспортного средства, в которой положительная ось Y указывает вправо. При преобразовании из системы координат Редактор в систему координат окружения Unreal Engine необходимо развернуть знак Y -оси и угол тангажа. Ось X, ось Z, угол крена и угол рыскания одинаковы в обеих системах координат.
См. также
Cuboid To 3D Simulation | Simulation 3D Vehicle with Ground Following