合作伙伴所提供的各種模型和插件為自動駕駛汽車模擬帶來了更多靈活性。



使用大規(guī)模的模擬來開發(fā)自動駕駛汽車，需要以包含廣泛合作伙伴及多種技術(shù)工具的龐大生態(tài)系統(tǒng)為依托。

由Omniverse支持的NVIDIA DRIVE Sim能夠通過一個可擴展、多樣化的高物理精度模擬平臺解決自動駕駛汽車開發(fā)所面臨的挑戰(zhàn)。憑借DRIVE Sim，開發(fā)人員可以提高生產(chǎn)力及測試覆蓋率，以加快產(chǎn)品上市時間，同時最大限度地降低在真實環(huán)境進行駕駛測試的需求。

DRIVE Sim生態(tài)系統(tǒng)中公司的多樣性和專業(yè)性，是該平臺能夠提供領(lǐng)先自動駕駛汽車模擬解決方案的核心。

DRIVE Sim通過使用NVIDIA的核心技術(shù)（包括NVIDIA RTX、Omniverse和AI）建立起一個強大的云計算平臺，進而實現(xiàn)高保真模擬。它可以生成用于訓(xùn)練車輛感知系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集，并提供一個用于測試車輛決策流程和控制邏輯的虛擬測試場地。

該平臺能夠以軟件在環(huán)或硬件在環(huán)配置來連接自動駕駛汽車堆棧，從而進行完整的駕駛體驗測試。

DRIVE Sim具有一個可開箱即用的庫，包含大量針對環(huán)境、場景、車輛、傳感器和交通的可配置模型。

這個庫還包含專門的應(yīng)用程序編程接口，開發(fā)人員可通過這些接口構(gòu)建DRIVE Sim連接器、插件和擴展件，從而根據(jù)特定要求和工作流程來自定義模擬體驗。這些API可以集成到預(yù)先建立的自動駕駛汽車模擬工具鏈中，使開發(fā)人員能夠充分利用之前的項目投入和開發(fā)進展。


大規(guī)模的合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)能夠提供用于自定義DRIVE Sim模擬體驗的連接器、插件和擴展件，來滿足特定的需求和工作流程。

憑借大規(guī)模的模擬合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)，DRIVE Sim始終在虛擬仿真模型、復(fù)雜的模擬環(huán)境，以及驗證和確認工具方面處于領(lǐng)先地位。

不斷變化的環(huán)境

駕駛行為會隨著車輛所處的環(huán)境而變化。從市區(qū)繁忙的交通狀況，到高速公路上稀疏而曲折的道路，自動駕駛汽車必須能夠應(yīng)對不同的狀況并遵守各個國家/地區(qū)的不同法律。

DRIVE Sim生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴提供逼真的三維道路環(huán)境虛擬模型，包括用于創(chuàng)建此類環(huán)境的工具、用于創(chuàng)建精確道路網(wǎng)絡(luò)的參照地圖，以及各種環(huán)境素材（例如交通標志、紅綠燈、其他車輛、行人、自行車、建筑物、樹木、燈柱、消防栓和道路上的碎石等）。


無論是通過開箱即用的示例環(huán)境，還是通過生態(tài)合作伙伴輸入的環(huán)境與素材，DRIVE Sim都可以呈現(xiàn)逼真的復(fù)雜道路環(huán)境虛擬模型。

NVIDIA正在與多家3D模型供應(yīng)商合作，使這些素材可以通過Omniverse方便地進行下載并導(dǎo)入到DRIVE Sim的模擬環(huán)境和場景中。

車輛行為建模

除了在虛擬世界中重建現(xiàn)實環(huán)境外，模擬還必須精準再現(xiàn)車輛自身對道路情況以及對加速、轉(zhuǎn)向和剎車等操控的響應(yīng)方式。

在不改變輸入的情況下，車輛動力學(xué)模型能夠根據(jù)正確的車輛位置和方向響應(yīng)DRIVE Sim發(fā)送的車輛控制信號。

這些模型通過模擬車輛動力學(xué)，能以高逼真度來驗證規(guī)劃和控制算法。它們可以再現(xiàn)傳感器在車輛突然轉(zhuǎn)彎或剎車時的方向和運動，以及傳感器對道路振動或其他非常情況的響應(yīng)。

車輛模型還有助于評估自動駕駛系統(tǒng)本身的穩(wěn)健性。隨著車輛輪胎和制動器的磨損，以及貨物負載和車輪定位的變化，了解系統(tǒng)的響應(yīng)方式對于確保安全至關(guān)重要。


對于評估規(guī)劃和控制算法，以及低速泊車操作來說，高度逼真的車輛動力學(xué)模型至關(guān)重要。

NVIDIA正在與所有主流車輛動力學(xué)模型供應(yīng)商合作，以確?？梢詫⑺麄兊哪Ｐ图傻紻RIVE Sim中。

傳感模擬

如同真實世界中的自動駕駛汽車，虛擬汽車也需要通過傳感器來感知周圍環(huán)境。DRIVE Sim隨附傳感器標準模型庫，包括攝像機、雷達、激光雷達和超聲波傳感器。

通過API，用戶和生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴可以將用于傳感器模擬的專用模型集成到DRIVE Sim中。

這些模型能夠模擬傳感器組件，例如發(fā)射器、接收器、成像器和鏡頭，以及信號處理軟件和代碼轉(zhuǎn)換器等。


在驗證車輛對極端情況的感知時，需要使用RTX實時光線追蹤，并結(jié)合復(fù)雜的傳感器模型，以進行高物理精度光線模擬，例如，模擬在日出或日落時直接照射到攝像機中的太陽光。

多家攝像頭、雷達和激光雷達供應(yīng)商已為DRIVE Sim提供傳感器模型。在加入高精度的傳感器模型后，DRIVE Sim可以準確再現(xiàn)現(xiàn)實世界中的傳感器在車輛行駛時的輸出。

發(fā)現(xiàn)未知因素

在現(xiàn)實世界中，在道路上行駛的車輛并不止一輛，所以在模擬中也需要考慮到這一點。

借助精密復(fù)雜的交通模型，開發(fā)人員可以使得特定場景的模擬具備相同的變量以及現(xiàn)實世界的不確定性。一些DRIVE Sim合作伙伴已開發(fā)出自然交通（即不可預(yù)測最終結(jié)果的交通情景）來測試和驗證自動駕駛汽車系統(tǒng)。


通過來自生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴的情景目錄、交通模擬模型以及基于情景的確認和驗證方法，可以將逼真（有時不可預(yù)測的）事件加入到DRIVE Sim中。

其他合作伙伴也貢獻了特定場景目錄、情景式驗證和驗證方法，用于評估自動駕駛汽車系統(tǒng)是否滿足特定的關(guān)鍵性能指標。

這些標準可以是法規(guī)要求或行業(yè)標準。NVIDIA正在參與全球多個旨在為自動駕駛汽車模擬建立標準的項目、聯(lián)盟和標準組織。

始終走在前沿

總而言之，DRIVE Sim生態(tài)系統(tǒng)讓使用模擬來測試和驗證整個自動駕駛汽車硬件系統(tǒng)成為可能。

NVIDIA DRIVE Constellation硬件在環(huán)平臺包含在車輛中運行的AI計算系統(tǒng)，可對目標硬件上的自動駕駛汽車堆棧進行精度達到位的大規(guī)模驗證。

系統(tǒng)集成合作伙伴提供了能夠?qū)RIVE Constellation連接到車輛電子架構(gòu)剩余部分的基礎(chǔ)設(shè)施。通過將制動系統(tǒng)、發(fā)動機、駕駛艙控制單元等組件完全集成，開發(fā)人員能夠評估整車在特定自動駕駛場景中的反應(yīng)。

專業(yè)經(jīng)驗豐富的合作伙伴提供了多種模型并不斷更新，使得開發(fā)人員可以使用最高質(zhì)量的內(nèi)容對自動駕駛系統(tǒng)進行不斷地開發(fā)、測試和驗證。