這正如以前所說，CARLA是一個(gè)優(yōu)秀的開源的自動駕駛仿真器項(xiàng)目。對個(gè)人而言，它是一個(gè)好的學(xué)習(xí)對象，一個(gè)精彩的自動駕駛?cè)腴T工具。對部分公司而言，它也可以承擔(dān)一部分仿真任務(wù)。

CARLA的社區(qū)一直很活躍，更新也很頻繁。8月初，CARLA更新了0.9.12版本，增添了一些新的特性。這篇推文是對其release blog的翻譯。與前幾篇推文一起，我希望它們能讓中文社區(qū)的同學(xué)們對CARLA的功能有個(gè)快速的認(rèn)識。

注：本文所有內(nèi)容都來自CARLA的公開資源。
參考連接：
https://carla.org/
https://github.com/carla-simulator/carla



CARLA 0.9.12（2020.08.02）

時(shí)隔8月，CARLA發(fā)布了0.9.12版本，增加了很多新的功能。

用戶現(xiàn)在可以在面積超過10,000平方公里的大地圖上進(jìn)行仿真。對于當(dāng)前則可在400平方公里的Town 11演示地圖上立即試用此功能。另外與此功能適配，使用最新的交通管理器可以在地圖上生成數(shù)百輛高速行駛的車輛。

在物理性能優(yōu)化方面，0.9.12改善了同步模式下的確定性物理模擬表現(xiàn)、與輪胎物理特性相關(guān)的模型表現(xiàn)、提供了telemetry等特性。

新的版本使用Unreal Engine 4.26、棄用了OpenGL圖形API；增加了使用pip安裝Python客戶端庫的新選項(xiàng)。

對于藍(lán)圖庫，0.9.12基于改進(jìn)的網(wǎng)格和對細(xì)節(jié)的把控力，增添了全新一代的行人和車輛。對于傳感器庫，0.9.12增加了光流相機(jī)這一新傳感器，使用戶可以捕捉幀間像素的運(yùn)動。對OpenStreetMaps，0.9.12允許用戶在路口自動生成交通燈并控制這些交通燈的生成方式和位置。

在與其他軟件集成方面，首先，CARLA已集成了Ray/RLlib，用戶能夠?qū)ARLA作為Ray中的的環(huán)境進(jìn)行強(qiáng)化學(xué)習(xí)相關(guān)實(shí)驗(yàn)。其次，當(dāng)前版本集成了高度逼真的多物理場仿真引擎Chrono,這個(gè)功能允許用戶將高級物理模擬委托給Chrono，從而提供更準(zhǔn)確的模擬體驗(yàn)。 最后，CARLA已完成對CarSim的集成測試。

以下內(nèi)容是對更新功能的詳細(xì)介紹。

大地圖功能

大地圖由一組給定大?。ㄗ畲?kmx2km）的圖塊構(gòu)成，圖塊會根據(jù)其與自車的距離在一次仿真會話中流動(streaming)。 （換句話說，自車可以控制地圖的加載過程）



自車不僅控制圖塊的流動，還控制其他交通參與者的狀態(tài)。在大地圖中，Actors有活躍和休眠兩種狀態(tài)。需要注意的是，休眠的參與者僅存在于大地圖的上下文中。仿真中的其他交通參與者在位于自車影響區(qū)域之外時(shí)會進(jìn)入休眠狀態(tài)，并在自車再次靠近他們時(shí)被喚醒。這個(gè)距離稱為actor_active_distance，可以通過Python API進(jìn)行配置。

Traffic Manager actor比較特別，它們可以在進(jìn)入休眠狀態(tài)后在自車附近重生?；蛘咭部梢詫⑦@些特殊的actor設(shè)置為混合模式，以使得它們在休眠時(shí)可以繼續(xù)在地圖上運(yùn)行。

針對新的大地圖功能，交通管理器也進(jìn)行了相應(yīng)功能升級?，F(xiàn)在的交通管理器可以填充大型地圖中的廣泛道路系統(tǒng)，并能保證車輛在高速運(yùn)行時(shí)，在保持性能的前提下同時(shí)對彎道、路口和其他交通做出真實(shí)的反應(yīng)。

物理特性改進(jìn)

在0.9.12版本中，碰撞在滿足某些條件時(shí)是完全確定的。為了實(shí)現(xiàn)完全確定性，仿真會從每次仿真會話開始時(shí)同步，并定義固定的增量秒。命令應(yīng)該批量發(fā)出，以避免在繁重的計(jì)算負(fù)載下丟失命令。



0.9.12通過PythonAPI公開了幾個(gè)參數(shù)，允許用戶更細(xì)粒度地控制車輪相關(guān)的物理特性。 這些參數(shù)包括：

•  long_stiff_value：每單位重力加速度的輪胎縱向剛度

•  lat_stiff_max_load：最大歸一化輪胎載荷，在該載荷下，無論對輪胎施加多少額外載荷，輪胎都無法提供更多橫向剛度

•  lat_stiff_value：每單位橫向滑動的最大剛度

對于使用另一個(gè)引擎進(jìn)物理仿真的用戶，0.9.12在PythonAPI上公開了set_wheel_steer_direction方法。 此方法能在不影響物理特性的前提下，控制車輪的視角。每個(gè)車輪都是單獨(dú)的目標(biāo)。

0.9.12引入了新的telemetry，允許用戶在服務(wù)器和仿真窗口中查看給定actor的物理和控制指標(biāo)。



虛幻引擎4.2.6

0.9.12已升級到 Unreal Engine 4.26.2，這為圖形API和渲染管線帶來了一些重要變化。Vulkan 現(xiàn)在是唯一受支持的圖形 API；對 OpenGL 的支持已完全取消。

使用Vulkan API升級到虛幻引擎版本后，離屏渲染會更加容易、高效。要在離屏模式下運(yùn)行CARLA，只需在啟動 CARLA 服務(wù)器時(shí)使用 -RenderOffScreen 標(biāo)志

光流真值

光流相機(jī)是一種新的傳感器，它允許用戶通過捕捉從相機(jī)的角度感知到的運(yùn)動來收集地面真值。光流相機(jī)記錄的每個(gè)像素都對投影到圖像平面的那個(gè)點(diǎn)的速度進(jìn)行編碼。



RLlib集成

CARLA已經(jīng)集成了Ray/RLlib庫。Ray是一個(gè)開源框架，它為構(gòu)建分布式應(yīng)用程序提供了一個(gè)簡單、通用的 API。Ray 與可擴(kuò)展的強(qiáng)化學(xué)習(xí)庫 RLlib 和可擴(kuò)展的超參數(shù)調(diào)整庫 Tune 打包在一起。這種集成允許將 CARLA 輕松用作 Ray 中的環(huán)境，用于強(qiáng)化學(xué)習(xí)訓(xùn)練和推理目的。它為用戶打開了一個(gè)充滿潛力的世界，可以探索和構(gòu)建用戶的 AD 代理。

在文檔中，0.9.12提供了一個(gè)完整的指南，展示了用戶如何創(chuàng)建和使用 CARLA 作為 Ray 的環(huán)境，并將該環(huán)境用于訓(xùn)練和推理目的。

Chrono集成（測試版）

CARLA集成了Chrono，后者是一種開源、多物理場仿真引擎，可使用基于模板的方法提供高度逼真的車輛動力學(xué)。這種集成允許用戶在導(dǎo)航地圖時(shí)利用 Chrono 模板來模擬車輛動力學(xué)。需要注意的是，如果 Chrono 車輛遇到碰撞，物理將恢復(fù)為 CARLA 控制。

CarSim完全集成

CarSim是來自 Mechanical Simulation 的仿真工具，可對乘用車和輕型卡車的動態(tài)行為進(jìn)行高精度仿真。它使用3D多體動力學(xué)模型再現(xiàn)車輛的物理特性，以響應(yīng)駕駛員和/或自動代理的不同控制（轉(zhuǎn)向、油門、制動、換檔）。

CarSim集成實(shí)現(xiàn)了 CarSim 和 CARLA 之間的協(xié)同仿真，允許用戶通過 CarSim 控制數(shù)十個(gè)物理參數(shù)，包括懸架系統(tǒng)和輪胎，并在 CARLA 中進(jìn)行仿真。

在對一般功能進(jìn)行了一些修復(fù)并添加了諸如能夠選擇自己的車輛之類的選項(xiàng)后，此集成不再處于測試階段，現(xiàn)在已完全支持。