3D симуляции для Vehicle Dynamics Blockset
Vehicle Dynamics Blockset™ предоставляет среду совместного моделирования, которая моделирует алгоритмы вождения в Simulink® и визуализирует их эффективность в 3D окружении. Эта 3D среда симуляции использует Unreal Engine® из эпических игр®.
Блоки Simulink, относящиеся к среде 3D симуляции, можно найти в библиотеке блоков Vehicle Dynamics Blockset > Vehicle Scenarios > Sim3D. Эти блоки обеспечивают возможность:
Сконфигурируйте предварительно построенные сцены в 3D среду симуляции.
Разместите и перемещайте транспортные средства в этих сценах.
Настройте камеры для транспортных средств.
Симулируйте выходы камеры на основе окружения вокруг транспортного средства.
Этот инструмент симуляции обычно используется, чтобы дополнить реальные данные при разработке, тестировании и проверке эффективности транспортного средства алгоритмов беспилотного вождения. В сочетании с моделью транспортного средства можно использовать эти блоки для выполнения реалистичных симуляций замкнутой системы, которое охватывает весь беспилотный стек, от восприятия до управления.
Для получения дополнительной информации о среде симуляции смотрите 3D Simulation for Vehicle Dynamics Blockset.
3D блоки симуляции
Сцены
Чтобы сконфигурировать модель для совместного моделирования со средой симуляции 3D, добавьте к модели блок Simulation 3D Scene Configuration (Automated Driving Toolbox). Используя этот блок, вы можете выбрать из набора предварительно построенных 3D сцен, где можно протестировать и визуализировать эффективность транспортного средства. Следующее изображение относится к сцене Virtual Mcity.
Тулбокс включает эти сцены.
| Сцена | Описание |
|---|---|
| Straight Road | Сегмент прямой дороги |
| Изогнутая дорога | Изогнутая, закольцованная дорога |
| Парковка | Пустая парковка |
| Изменение двойного маршрута | Прямая дорога со стволами и дорожными знаками, которые настроены для выполнения маневра изменения двойного маршрута |
| Открытая поверхность | Плоское, черное покрытие дорожного покрытия без дорожных объектов |
| Городской блок США | Городской блок с перекрестками, барьерами и светофорами |
| Шоссе США | Шоссе с конусами, барьерами, светофорами и дорожными знаками |
| Большая парковка | Парковка с припаркованными автомобилями, конусами, бордюрами и дорожными знаками |
| Виртуальный MCITY | Окружение города, представляющая испытательные основания Мичиганского университета (см. Mcity Test Facility); включает конусы, барьеры, животное, светофоры и дорожные знаки |
Если у вас есть пакет поддержки Vehicle Dynamics Blockset Interface for Unreal Engine 4 Projects, можно изменить эти сцены или создать новые таковые. Для получения дополнительной информации смотрите Настройка 3D сцен для симуляций динамики аппарата.
Транспортные средства, тракторы и прицепы
Чтобы определить виртуальное транспортное средство в сцене, добавьте Simulation 3D Vehicle with Ground Following, Simulation 3D Vehicle, Simulation 3D Tractor, или Simulation 3D Trailer блок к Вашей модели. Используя блоки, можно управлять перемещением транспортного средства, задавая значения X, Y и yaw, которые определяют его положение и ориентацию на каждом временном шаге.
Вы также можете задать цвет и тип транспортного средства. Тулбокс включает следующие типы транспортных средств:
Коммуникация
Можно задать виртуальные датчики и прикрепить их в различных положениях на транспортных средствах. Тулбокс включает эти моделирование и блоки Configuration датчика.
| Блок | Описание |
|---|---|
| Simulation 3D Camera Get | Обеспечивает интерфейс для идеальной камеры в 3D окружении визуализации. Выходные выходы изображения представляют собой красный, зеленый и синий массивы (RGB). |
| Simulation 3D Actor Transform Get | Получает перемещение, вращение и шкалу актёра для среды симуляции Simulink. |
| Simulation 3D Actor Transform Set | Устанавливает перемещение, вращение и шкалу актёра в среде визуализации Unreal Engine 3D |
| Simulation 3D Message Get | Извлекает данные из окружения визуализации 3D Unreal Engine. |
| Simulation 3D Message Set | Отправляет данные в окружение визуализации 3D Unreal Engine. |
Алгоритм Проверки и визуализации
Vehicle Dynamics Blockset Interface for Unreal Engine 4 Projects 3D блоки симуляции обеспечивают инструменты для проверки и визуализации алгоритмов планирования пути, управления транспортного средства и восприятия.
Системы с обратной связью
После того, как вы проектируете и тестируете систему восприятия в 3D среде симуляции, можно использовать ее, чтобы управлять системой управления, которая фактически управляет транспортным средством. В этом случае, вместо того, чтобы вручную настроить траекторию, транспортное средство использует систему восприятия, чтобы управлять собой. Объединяя восприятие и управление в систему с обратной связью в 3D среде симуляции, можно разработать и протестировать более сложные алгоритмы, такие как помощь в поддержании маршрута и адаптивный круиз-контроль.