這正如以前所說(shuō)，CARLA是一個(gè)優(yōu)秀的開源的自動(dòng)駕駛仿真器項(xiàng)目。對(duì)個(gè)人而言，它是一個(gè)好的學(xué)習(xí)對(duì)象，一個(gè)精彩的自動(dòng)駕駛?cè)腴T工具。對(duì)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(duì)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(duì)CARLA的功能有個(gè)快速的認(rèn)識(shí)。

注：本文所有內(nèi)容都來(lái)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(guò)10,000平方公里的大地圖上進(jìn)行仿真。對(duì)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(kù)的新選項(xiàng)。

對(duì)于藍(lán)圖庫(kù)，0.9.12基于改進(jìn)的網(wǎng)格和對(duì)細(xì)節(jié)的把控力，增添了全新一代的行人和車輛。對(duì)于傳感器庫(kù)，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(dòng)。對(duì)OpenStreetMaps，0.9.12允許用戶在路口自動(dòng)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(chǎng)仿真引擎Chrono,這個(gè)功能允許用戶將高級(jí)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(duì)CarSim的集成測(cè)試。

以下內(nèi)容是對(duì)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(huì)根據(jù)其與自車的距離在一次仿真會(huì)話中流動(dòng)(streaming)。 （換句話說(shuō)，自車可以控制地圖的加載過(guò)程）



自車不僅控制圖塊的流動(dòng)，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(huì)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(guò)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。或者也可以將這些特殊的actor設(shè)置為混合模式，以使得它們?cè)谛菝邥r(shí)可以繼續(xù)在地圖上運(yùn)行。

針對(duì)新的大地圖功能，交通管理器也進(jìn)行了相應(yīng)功能升級(jí)?，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(duì)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(huì)從每次仿真會(huì)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(guò)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(wú)論對(duì)輪胎施加多少額外載荷，輪胎都無(wú)法提供更多橫向剛度

•  lat_stiff_value：每單位橫向滑動(dòng)的最大剛度

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

使用Vulkan API升級(jí)到虛幻引擎版本后，離屏渲染會(huì)更加容易、高效。要在離屏模式下運(yùn)行CARLA，只需在啟動(dòng) 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(guò)捕捉從相機(jī)的角度感知到的運(yùn)動(dòng)來(lái)收集地面真值。光流相機(jī)記錄的每個(gè)像素都對(duì)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(kù)。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(jiǎn)單、通用的 API。Ray 與可擴(kuò)展的強(qiáng)化學(xué)習(xí)庫(kù) RLlib 和可擴(kuò)展的超參數(shù)調(diào)整庫(kù) 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(cè)試版）

CARLA集成了Chrono，后者是一種開源、多物理場(chǎng)仿真引擎，可使用基于模板的方法提供高度逼真的車輛動(dòng)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(lái)模擬車輛動(dòng)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(lái)自 Mechanical Simulation 的仿真工具，可對(duì)乘用車和輕型卡車的動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行高精度仿真。它使用3D多體動(dòng)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(dòng)代理的不同控制（轉(zhuǎn)向、油門、制動(dòng)、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(guò) 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(duì)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(cè)試階段，現(xiàn)在已完全支持。