Carsim工况设置:道路场景的构建
目錄
1、道路定義
?1.1?道路分段構建器
?1.2?使用坐標點構建路徑
?1.3 路徑高度
1.4 路面附著系數
1.5 道路寬度
2、地形的導入
3、結論
Carsim提供了快速搭建道路場景的方法,在仿真中我們可以使用軟件本身自帶的demo場景或者在此基礎上進行相應的修改。同時,我們也可以選擇完全自住搭建一個新的場景地圖。其包括道路的定義,地形元素的導入,路面信息等等內容,小羅會按照這些內容簡單地展開講解,希望這些內容能為正在學Carsim的小伙伴提供一些新思路。當然了,文中的的一些見解也只是小羅仔細思考過的,如有不足之處還請各位大佬批評指正。
1、道路定義
在Carsim中一條基本的道路包括路徑軌跡,路面垂直高度,路面附著系數以及道路寬度。路徑軌跡為我們目標所需要使車輛行駛的路徑。在這里可選擇不同的方法搭建同一種路徑軌跡,也可以通過一個方法搭建不同的軌跡,至于用到哪種方法取決于大家手里的數據或者想搭建什么樣的路徑軌跡。在圖1.1中我們看到可以選擇不同的方法構建路徑,包括道路分段,坐標輸入或者從外部導入路徑,在這里我主要講解前面較為簡單的使用路段和道路坐標來搭建,后面的方法大家若想進一步了解可查看幫助文檔或者在評論區討論。
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圖1.1 路徑軌跡的構建
?1.1?道路分段構建器
使用道路分段的方法構建道路時我們首先需要知道每個直道路段的的長度,或者彎道的半徑,曲率,角度等。在圖1.1.1中,我們可以將道路進行拆分,然后再按照每一部分的幾何參數進行構建,在右下角的紅框內可以設置路段的數量,右邊的紅框主要設置路段的幾何參數,在staring部分輸入X、Y軸坐標可設置路徑的起始點,如不輸入則默認坐標原點為起始點。若我們的道路是閉環的,則建議勾選Treat as loop,勾選這個選項之后在仿真時車輛不會因為走到盡頭而停止,或者說車輛可以在環內行駛。
?圖1.1.1?分段構建路徑軌跡
?1.2?使用坐標點構建路徑
在Carsim中不管是搭建路徑還是擺放障礙物,我們都可以使用較簡單的坐標點方法,使用這個方法需要我們知道路徑的坐標,由很多個坐標的點來構成一條路段。所以說路段的平順度取決于坐標點的密度。如圖1.2.1,在Set Table Size部分可以設置坐標的數量,大框中分別輸入x、y軸的坐標,若我們的道路為閉環道路,請勾選Looped path,需要注意的是使用閉環時,起始點和終點的坐標應該相同。
?圖1.2.1 使用坐標構建路徑
?1.3 路徑高度
現實中的道路是不可能完全平整的,比如有些路段會有坡度或者坑洼的情況,最為常見的是有些路上會有減速帶,若想讓模型里的場景更接近現實路段,路面高度的設定是必不可少的,關于路面高度的設置也有很多中方法,其實Carsim是一個比較靈活的軟件,主要表現在建模的方法不是唯一的,所以我們選擇一個比較簡單易懂的方法進行介紹。在圖1.3.1中我們可以根據需要構建不同的路徑高度,在這里我抽其中一部分簡單了解一下,如需更深入了解還請看幫助文檔或者查閱相關書籍。圖1.3.2為我們隨便設置的道路高度,在圖中的坐標表示從0開始需要上坡,隨后90米處開始走下坡路,其中坡度主要由Y的坐標值所決定。
?圖1.3.1 路徑高度
圖1.3.2 設置路面高度
1.4 路面附著系數
路面附著系數關系到車輛的制動力和驅動力,如果我們沒有選擇合適的路面附著系數那么對于我們所做的測試或者調參都是無意義的。Carsim里為我們提供了各種路面附著系數的選擇,當然,我們也可以根據試驗的性質進行修改。同時還可以在同一道路的不同位置定義不同的附著系數,例如在正常道路中一邊有雪另一邊是正常路段。下面表1.4.1小羅在網上找到的一些常用的路面附著系數表,大家謹慎使用(日后出事了莫要供出小羅哥,手動狗頭保命)。在圖1.4.1中我們可以選擇較為簡單的,即整條道路給定一個路面附著系數的值。但是有時候我們在做特殊工況時需要分出不同的路段做不同的路面附著系數,或者在同一路面中,左右不同位置的路面附著系數不相同。如圖1.4.2,紅框橫向部分為道路寬度的值,X下的第一行為道路對應的距離,后邊幾行的值為路面附著系數,我們可以通過圖1.4.3Map圖里直觀地了解到已經設置完成地路面附著系數信息。
?表1.4.1 常見路面附著系數
?圖1.4.1 路面附著系數
?圖1.4.2 設置路面附著系數
?圖1.4.3 路面附著系數3D Map圖
1.5 道路寬度
道路的寬度也是場景渲染必不可少的一部分,倘若我們不定義道路寬度,在后處理中我們是看不到路面的,只能看到車沿著路徑軌跡行駛,不過這不影響我們的仿真。在Carsim中,道路的部分設置可以沒有,動畫渲染一般不影響仿真結果,但是有些動畫渲染相沖突會在仿真或者后處理報錯。回到道路寬度,我們可以選擇設置道路的一些寬度參數以及道路邊緣的參數。同時還需要定義這段路寬所渲染的長度。圖1.5.1為我為大家簡單列出的各選項的作用,由于這部分東西比較多,也不好理解,并且平時只需要有道圖中2,3,4部分,所以就不再細講,若大佬想了解更多可閱讀幫助文檔。
圖1.5.1 道路的渲染
在一些仿真過程中我們需要擺放障礙物,雖然在動畫渲染中車輛無法掃飛障礙物,只是從障礙物穿過(也許我沒有找到對的方法,希望能解決這個問題的小伙伴能跟大家分享經驗)。但是在一些仿真工況中我們需要添加一些障礙物作為輔助道具。添加障礙物的方法如圖1.5.2所示,在這里我們可以選擇添加其他元素,如房子或者樹木。在這里我們以擺放樁桶為例,同樣的還是兩種方法,第一中方法是使用坐標點,第二種方法則是根據道路的長度間隙和障礙物離路面中心的遠近。在圖1.5.3中的左則圖片為使用坐標元素擺放障礙物的方法,這里的x為道路縱向的的位置,y為橫向的位置。當然如果我們想修改渲染的模型可以點擊圖中的3。在圖1.5.3右則為使用道路長度和橫向坐標的方法擺放障礙物,這種方法的好處是即使道路是彎的,障礙物也會在路邊。最終效果如圖1.5.4所示。
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?圖1.5.2 添加障礙物的兩種方法
?圖1.5.3 使用不同方式擺放障礙物
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?圖1.5.4 最終效果圖
2、地形的導入
為了使我們的場景更加接近真實,我們可以導入更多地形的元素或者場景中的元素。雖然說渲染一般不影響仿真結果,但是根據渲染的參照物能讓我們更直觀地看到車輛的狀態,或者在后面我們講的使用駕駛員在環仿真功能時能為駕駛員提供良好的路感和駕駛主觀感受。所以我們可以簡單了解場景元素的導入。圖2.1為小羅哥導入地形3D模型的簡單操作,由于這部分不常用到且比較簡單,所以就不仔細解釋了。
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圖2.1 導入3D文件的相關設置
3、結論
在構建一條道路前我們需要知道自己想構建的是什么樣的一條道路,需要確定好路徑,道路高度,寬度,路面附著系數等值,如果在測試中有需要,害要考慮障礙物的擺放方式和擺放位置,在導入3D模型時需要注意文件的格式。本文關于道路構建的講解比較基礎也比較簡單易懂,至于涉及到的一些細節內容沒有展開解釋是因為有些東西需要大家實操才能掌握,解釋很難解釋清楚,可能實操只需要一兩次各位大佬就能記住,小羅哥就不再啰嗦了。如有缺漏或者不足之處還請各位大佬補充。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Carsim工况设置:道路场景的构建的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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