图片由AVSimulation提供

虚幻引擎为多用途汽车模拟环境注入新力量

Sébastien Lozé |
2021年5月24日
在汽车行业从传统汽车领域向高级驾驶员辅助系统(ADAS)和自动驾驶汽车领域快速转型的同时,驾驶模拟行业也必须同步转型。测试此类车辆是一项艰巨的任务,需要将复杂的环境、大量的数据集、传感器和许多其他因素结合在一起才能产生有用的结果。

几十年来,让驾驶员坐在一个实体模拟器中的“驾驶员在回路”(DIL)驾驶模拟器一直是汽车行业的主要测试手段,制造商依靠它们来改进驾驶员、汽车和道路的互动方式。如今,自动驾驶和辅助驾驶汽车需要专属的虚拟模拟器在数十亿英里的数字环境中模拟各种道路状况,并以此取代数千英里的实路测试。

总部位于巴黎的AVSimulation由模拟器公司Oktal Sydac、汽车制造商雷诺集团和CAD软件制造商Dassault Systèmes联合经营,通过提供包括驾驶模拟器和支持系统在内的全套汽车测试工具,专门应对这些难题。除了他们的多用途模拟软件SCANeR外,该公司目前还建造了一部分世界上最大的实体驾驶模拟器,雷诺和宝马都是他们的客户。
 

AVSimulation首席执行官Emmanuel Chevrier表示:“我们正在不断完善所提供的工具,从而在测试和评估越来越先进的车辆时,应对所涉及的海量数据。我们的愿景是提供客户所需的所有工具以及其他服务,在研发更安全、更成熟的自动驾驶汽车的竞争中,帮助他们加快前进步伐。”

为了满足这些需求,AVSimulation最近改用虚幻引擎作为SCANeR的3D引擎。最终,他们得到了一套强大的解决方案,兑现了SCANeR最初的模块化承诺,同时也能够接受其他各种应用程序的数据。该软件还提供了逼真的视觉效果、易用的资产导入和访问流程、直观的GIS导入,以及许多其他功能。
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SCANeR studio:第二次革命

SCANeR studio是AVSimulation服务中的一套核心产品。这套通用平台适用于汽车测试的各个阶段,包括“软件在回路”(SIL)和“硬件在回路”(HIL)模拟器的使用。

SCANeR由Andras Kemeny教授开发,他是雷诺公司模拟与虚拟现实部门的首席专家。AVSimulation的首席技术官Guillaume Millet在十多年前对该产品进行了革命性的改进,后来又以虚幻引擎为核心,与工程师团队重新构建了它。这次重新构建旨在解决汽车制造商如今在复杂度、真实感和规模方面必须应对的难题,同时也是为了实现与众多嵌入式系统、软件平台和个别客户专属定制系统的交互。

Chevrier说:“你可以使用你现有的模拟模块,比如头灯或车辆动力学,也可以选择开箱即用的SCANeR解决方案。我们希望能够与其他所有产品交互,无论是IT产品还是工业产品,都将得到支持。”
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他解释说,虽然全面测试自动驾驶汽车需要用到各种“在回路”技术,但AVSimulation的客户希望在DIL、SIL和HIL阶段使用同一软件。他补充说,该软件还可以支持车辆在回路(VIL)阶段,这通常是通过虚拟现实模拟完成的。

“SCANeR的美妙之处在于它可以在这些阶段中贯穿使用。”Chevrier说。

SCANeR还在UI层面提供了各种级别的复杂度,无论客户是想要即插即用解决方案,还是想要深入编程和虚幻引擎的技术方面,都能得到满足。

“SCANeR的标准用户只想要更好的渲染结果和更高的图像质量。”AVSimulation的汽车领域主管Thomas Nguyen That说,“与此同时,我们也有希望能够自定义渲染的高级用户,所以也必须为他们提供虚幻编辑器的入口。”
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AVSimulation通过将系统移植到虚幻引擎,提升了系统的模块化和可塑化程度,为特定的角色或模拟方法提供了不同的解决方案。用户可以移除任何模块,如车辆动力学或头灯,并将其替换为外部供应商的其他模块。为了帮助他们的用户熟悉新一代SCANeR,AVSimulation制作了一个视频,演示如何搭配设置SCANeR和虚幻引擎

虚幻引擎提供的真实感

作为对真实感承诺的一部分,SCANeR囊括了构建虚拟世界所必备的工具,这将提供模拟环境可能需要的一切:道路、地形、车辆动力学、交通、传感器、头灯、天气状况、来自真人或虚拟驾驶员的数据,以及场景脚本。
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为了达到所需级别的真实感,SCANeR所生成数据的精确度和可信度必须比人眼所需级别高出一个数量级。在你的眼睛看来,某些经过挑选的垂直线条可能是“雨”,但电脑缺乏人类的解读能力,需要逼真的雨才能理解。

Millet说:“改变技术的一个关键原因是为了达到逼真的效果。有了虚幻引擎,我们可以使用光线追踪等新技术,并进行基于物理的渲染模拟,我们能够为传感器和人类提供更好的输入数据。”
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将SCANeR移植到虚幻引擎平台的另一个优势是,客户可以访问Datasmith导入工具套件。Millet说:“Datasmith对我们来说非常有用,特别是在运行时,它基本上可以重现用户用于模拟工作的的工作流程。”

最后一点也很重要,团队很喜欢虚幻商城提供的可复用资产,用户可以使用它们快速构建3D环境。“生态系统是另一个驱动因素。”Chevrier说,“物有所值无疑是吸引我们选择虚幻引擎的一个因素。”
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与其他技术相辅相成

凭借对可扩展性的注重,AVSimulation能够使用SCANeR作为大型既定路线模拟器的主心骨,让用户有机会在道路建成之前体验道路基础设施。这些系统的客户包括雷诺和韩国的KEX。

该团队还为宝马建造了两个大型既定路线模拟器系统:一个用于城市环境,另一个用于模拟规避动作、全制动和硬加速。Chevrier解释说,后者也是必要的,因为“在一些德国高速公路上,没有速度限制。”
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这样的模拟器需要非常强大的技术支持。“我们必须找到从碳纤维到高速列车技术的各种小众领域的厂商,并将所有这些疯狂的技术聚合起来,建造这个模拟器。”他继续说,“还需要很多电子产品和嵌入式软件。因为归根结底,这些都是巨大的机器人。”

由于虚幻引擎为SCANeR带来的灵活性,该团队也能够在这些项目中使用该软件,同时融合众多所需技术,交付完整的单一系统。

Chevrier承认,AVSimulation将SCANeR转换到虚幻引擎平台的决定是出于对Epic Games公司和引擎本身的考虑。他表示:“我们在合作伙伴身上看重的一点是承诺。Epic Games是一家游戏公司,但我们发现他们对这个领域有着长期而坚定的承诺。”

“这是一场竞赛。如果客户想成为第一个将自动驾驶汽车推向市场的公司,他们就必须抢先找到合适的资产与合适的软件。虚幻引擎可为任何模拟工具带来竞争优势,无论是驾驶模拟器还是运行大型模拟的一组计算机,都可从中受益。”
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