AirSim 自动驾驶仿真 (3) setting.json帮助文档解析

https://blog.csdn.net/Zhaoxi_Li/article/details/107946885

文章目录

• 1 json存储位置
• 2 如何在车辆Car和旋翼无人机Multirotor之间进行选择
• 3 可用的设置和对应默认值
• • SimMode
  • ViewMode
  • TimeOfDay
  • OriginGeopoint
  • SubWindows
  • Recording
  • ClockSpeed
  • Segmentation Settings
  • Camera Settings
  • Vehicles Settings
  • 其他的一些设置
• 总结

1 json存储位置

Windows在DocumentsAirSim，Linux在 ~/Documents/AirSim

第一次启动Airsim时候将自动创建一个空的setting文件，为了避免其他问题，永远使用ASCII保存文件

2 如何在车辆Car和旋翼无人机Multirotor之间进行选择

如果想使用Car则在json文件设置"SimMode": "Car" ，如下所示

{
  "SettingsVersion": 1.2,
  "SimMode": "Car"
}

　

选择Multirotor则设置 "SimMode": "Multirotor". 如果设置"SimMode": "".则启动Airsim时候会自动弹出一个对话框询问使用哪个。

3 可用的设置和对应默认值

下面是所有可用的设置和其对应默认值，一些默认值为 "" 将会根据实际使用的车辆类型进行选择，比如 ViewMode 为 "" ，对于无人机则使用"FlyWithMe" ，对无人车则使用"SpringArmChase" 。

注意: 没有必要将所有的设置复制过去，需要什么粘贴什么即可，仅有 "SettingsVersion"是需要设置的。

{
  "SimMode": "",
  "ClockType": "",
  "ClockSpeed": 1,
  "LocalHostIp": "127.0.0.1",
  "RecordUIVisible": true,
  "LogMessagesVisible": true,
  "ViewMode": "",
  "RpcEnabled": true,
  "EngineSound": true,
  "PhysicsEngineName": "",
  "SpeedUnitFactor": 1.0,
  "SpeedUnitLabel": "m/s",
  "Recording": {
    "RecordOnMove": false,
    "RecordInterval": 0.05,
    "Cameras": [
        { "CameraName": "0", "ImageType": 0, "PixelsAsFloat": false, "Compress": true }
    ]
  },
  "CameraDefaults": {
    "CaptureSettings": [
      {
        "ImageType": 0,
        "Width": 256,
        "Height": 144,
        "FOV_Degrees": 90,
        "AutoExposureSpeed": 100,
        "AutoExposureBias": 0,
        "AutoExposureMaxBrightness": 0.64,
        "AutoExposureMinBrightness": 0.03,
        "MotionBlurAmount": 0,
        "TargetGamma": 1.0,
        "ProjectionMode": "",
        "OrthoWidth": 5.12
      }
    ],
    "NoiseSettings": [
      {
        "Enabled": false,
        "ImageType": 0,

        "RandContrib": 0.2,
        "RandSpeed": 100000.0,
        "RandSize": 500.0,
        "RandDensity": 2,

        "HorzWaveContrib":0.03,
        "HorzWaveStrength": 0.08,
        "HorzWaveVertSize": 1.0,
        "HorzWaveScreenSize": 1.0,

        "HorzNoiseLinesContrib": 1.0,
        "HorzNoiseLinesDensityY": 0.01,
        "HorzNoiseLinesDensityXY": 0.5,

        "HorzDistortionContrib": 1.0,
        "HorzDistortionStrength": 0.002
      }
    ],
    "Gimbal": {
      "Stabilization": 0,
      "Pitch": NaN, "Roll": NaN, "Yaw": NaN
    }
    "X": NaN, "Y": NaN, "Z": NaN,
    "Pitch": NaN, "Roll": NaN, "Yaw": NaN
  },
  "OriginGeopoint": {
    "Latitude": 47.641468,
    "Longitude": -122.140165,
    "Altitude": 122
  },
  "TimeOfDay": {
    "Enabled": false,
    "StartDateTime": "",
    "CelestialClockSpeed": 1,
    "StartDateTimeDst": false,
    "UpdateIntervalSecs": 60
  },
  "SubWindows": [
    {"WindowID": 0, "CameraName": "0", "ImageType": 3, "Visible": false},
    {"WindowID": 1, "CameraName": "0", "ImageType": 5, "Visible": false},
    {"WindowID": 2, "CameraName": "0", "ImageType": 0, "Visible": false}
  ],
  "SegmentationSettings": {
    "InitMethod": "",
    "MeshNamingMethod": "",
    "OverrideExisting": false
  },
  "PawnPaths": {
    "BareboneCar": {"PawnBP": "Class'/AirSim/VehicleAdv/Vehicle/VehicleAdvPawn.VehicleAdvPawn_C'"},
    "DefaultCar": {"PawnBP": "Class'/AirSim/VehicleAdv/SUV/SuvCarPawn.SuvCarPawn_C'"},
    "DefaultQuadrotor": {"PawnBP": "Class'/AirSim/Blueprints/BP_FlyingPawn.BP_FlyingPawn_C'"},
    "DefaultComputerVision": {"PawnBP": "Class'/AirSim/Blueprints/BP_ComputerVisionPawn.BP_ComputerVisionPawn_C'"}
  },
  "Vehicles": {
    "SimpleFlight": {
      "VehicleType": "SimpleFlight",
      "DefaultVehicleState": "Armed",
      "AutoCreate": true,
      "PawnPath": "",
      "EnableCollisionPassthrogh": false,
      "EnableCollisions": true,
      "AllowAPIAlways": true,
      "RC": {
        "RemoteControlID": 0,
        "AllowAPIWhenDisconnected": false
      },
      "Cameras": {
        //same elements as CameraDefaults above, key as name
      },
      "X": NaN, "Y": NaN, "Z": NaN,
      "Pitch": NaN, "Roll": NaN, "Yaw": NaN
    },
    "PhysXCar": {
      "VehicleType": "PhysXCar",
      "DefaultVehicleState": "",
      "AutoCreate": true,
      "PawnPath": "",
      "EnableCollisionPassthrogh": false,
      "EnableCollisions": true,
      "RC": {
        "RemoteControlID": -1
      },
      "Cameras": {
        "MyCamera1": {
          //same elements as elements inside CameraDefaults above
        },
        "MyCamera2": {
          //same elements as elements inside CameraDefaults above
        },
      },
      "X": NaN, "Y": NaN, "Z": NaN,
      "Pitch": NaN, "Roll": NaN, "Yaw": NaN
    }
  }
}

　　

SimMode

SimMode用来确定仿真模式，当前支持以下模式值：

• "": 启动仿真时候自定义选择模式
• "Multirotor": 使用旋翼仿真
• "Car": 使用车辆仿真
• "ComputerVision": 仅使用相机，无无人机和车辆

ViewMode

ViewMode确定将哪个摄影机用作默认摄影机以及摄影机将如何跟随车辆。对于无人机，默认是 "FlyWithMe"，而无人车则默认是"SpringArmChase".

• FlyWithMe: 以6个自由度从后面追赶车辆
• GroundObserver: 从离地6’处追逐车辆，但在XY平面上保持完全自由。
• Fpv: 从车辆前摄像头观看场景，就是车辆视角，可以理解为第一人称视角。
• Manual: 不要自动移动相机。使用箭头键和ASWD键手动移动摄像机。
• SpringArmChase: 用安装在隐形的手臂上的摄像头追踪车辆，该手臂通过弹簧连接到车辆上（因此它在运动中有一些延迟）。
• NoDisplay: 就是不可视化仿真器，但是子窗口、录制和API的渲染仍处于活动状态。此模式对于在“无头”模式下保存资源非常有用，在这种模式下，您只对获取图像感兴趣，而不关心在主屏幕上呈现的内容。这也可以提高记录图像的FPS。

OriginGeopoint

这个用来记录经纬度和高度，起始原点也是利用这个计算出来的。所有坐标是北东地坐标系，在系统中，每个车辆从（0,0,0）点开始。时间设置也是通过这个算出来的OriginGeopoint（感觉解释很模糊，等以后测试使用后再补充细节吧）

{
    "OriginGeopoint": {
    "Latitude": 47.641468,
    "Longitude": -122.140165,
    "Altitude": 122
  },
}

　　

SubWindows

这个设置用来确定当按下0的时候，哪个窗口是可见的。具体用法如下所示。

"SubWindows": [
    {"WindowID": 0, "ImageType": 0, "CameraName": "3", "Visible": true},
    {"WindowID": 1, "ImageType": 3, "CameraName": "0", "Visible": true},
    {"WindowID": 2, "ImageType": 6, "CameraName": "4", "Visible": true}
  ]

　　

"WindowID"表示使用哪个窗口，值在0-2之间。
"ImageType"表示图像类型，一共有8种类型，分别如下所示
Scene = 0,
DepthPlanner = 1,
DepthPerspective = 2,
DepthVis = 3,
DisparityNormalized = 4,
Segmentation = 5,
SurfaceNormals = 6,
Infrared = 7
"CameraName"相机名称，一共有5个相机，front_center, front_right, front_left, fpv 和back_center，为了向后兼容，用0-4对应。

　　

Recording

按照特定的时间间隔记录数据，比如位置、姿态、速度和对应图像。仿真器上面有按钮可以开始记录。数据存在DocumentsAirSim，对应配置代码如下所示。

"Recording": {
    "RecordOnMove": false,
    "RecordInterval": 0.05,
    "Cameras": [
        { "CameraName": "0", "ImageType": 0, "PixelsAsFloat": false, "Compress": true }
    ]
  },

　　

• RecordInterval 指定采集两张图片的最小时间间隔，就是每隔多少秒采集一张图片。
• RecordOnMove指定如果车辆不动是否还采集图像
• Cameras设置相机的属性，默认是使用相机0，并压缩存储。相同属性跟SubWindows一样，如果PixelsAsFloat为true，图像将会存储为pfm格式。

Camera Settings

CameraDefaults 在第一级根目录，指定所有相机的默认值，这些默认值在每个Vehicles中的相机Cameras中重写。

属性ImageType已经在前面介绍过了，除此之外可以设置ImageType: -1应用在外部相机（也就是显示屏成像的相机）。

"CaptureSettings"设置的是不同种图像属性，比如scene, depth, disparity, surface normals和segmentation 等等。属性Width, Height, FOV就是图像分辨率内参相关。AutoExposureSpeed值较高可以消除图像采集中的伪影。MotionBlurAmount设置为0以避免真值中的伪影。ProjectionMode投影模式，不太能理解，用默认perspective就行（其他参数有的跟参数有关，主要是需要设置前4个，其他默认就好）。

NoiseSettings允许想特定图像添加噪声，目的是模拟传感器噪声，干扰和伪影。默认是无噪声添加的Enabled: false。如果需要噪声，设置其余属性就行。

• RandContrib噪声混合比，0表示无噪声，1表示只有噪声。
• RandSpeed设置噪波波动的速度，1表示无波动，较高的值如1E6表示完全波动。
• RandSize这决定了噪声的粗糙程度，1表示每个像素都有自己的噪声，而较高的值意味着超过1个像素共享相同的噪声值。
• RandDensity这决定了有多少像素会有噪声，1表示所有像素，值越高表示像素数越少。
• HorzWaveContrib添加水平凹凸/闪烁/重影效果，这决定了噪波像素与图像像素的混合比，0表示无噪波，1表示只有噪波。
• HorzWaveStrength这决定了效果的整体强度。
• HorzWaveVertSize这决定了有多少垂直像素会受到效果的影响。
• HorzWaveScreenSize这决定了屏幕有多大程度上受效果的影响。
  其他都是各种方向噪声，感觉用途不多，暂时不分析了，专业人士看文档即可。

Gimbal允许冻结相机三个轴的方向，这个设置对第三人称视角是无用的，也就是ImageType为-1，当 Stabilization 为0就表示相机随着本体模型的运动而运动，值为1时候，表示完全稳定。值取值范围为0-1，用来与车的角度进行混合，Pitch, Roll 和Yaw 任何一个值设为NaN，表示这个角度将随车运动。

"CameraDefaults": {
    "CaptureSettings": [
      {
        "ImageType": 0,
        "Width": 256,
        "Height": 144,
        "FOV_Degrees": 90,
        "AutoExposureSpeed": 100,
        "AutoExposureBias": 0,
        "AutoExposureMaxBrightness": 0.64,
        "AutoExposureMinBrightness": 0.03,
        "MotionBlurAmount": 0,
        "TargetGamma": 1.0,
        "ProjectionMode": "",
        "OrthoWidth": 5.12
      }
    ],
    "NoiseSettings": [
      {
        "Enabled": false,
        "ImageType": 0,

        "RandContrib": 0.2,
        "RandSpeed": 100000.0,
        "RandSize": 500.0,
        "RandDensity": 2,

        "HorzWaveContrib":0.03,
        "HorzWaveStrength": 0.08,
        "HorzWaveVertSize": 1.0,
        "HorzWaveScreenSize": 1.0,

        "HorzNoiseLinesContrib": 1.0,
        "HorzNoiseLinesDensityY": 0.01,
        "HorzNoiseLinesDensityXY": 0.5,

        "HorzDistortionContrib": 1.0,
        "HorzDistortionStrength": 0.002
      }
    ],
    "Gimbal": {
      "Stabilization": 0,
      "Pitch": NaN, "Roll": NaN, "Yaw": NaN
    }
    "X": NaN, "Y": NaN, "Z": NaN,
    "Pitch": NaN, "Roll": NaN, "Yaw": NaN
  },

　　

Vehicles Settings

仿真器将遍历"Vehicles"列表创建 "AutoCreate": true的车辆。
Each simulation mode will go through the list of vehicles specified in this setting and create the ones that has "AutoCreate": true. 指定的每个车辆都有个key，这个key就是车的名字。如果这个设置中不存在这个属性，则使用默认叫“PhysXCar”的车和“SimpleFlight”的无人机来填充。

"Vehicles": {
    "SimpleFlight": {
      "VehicleType": "SimpleFlight",
      "DefaultVehicleState": "Armed",
      "AutoCreate": true,
      "PawnPath": "",
      "EnableCollisionPassthrogh": false,
      "EnableCollisions": true,
      "AllowAPIAlways": true,
      "RC": {
        "RemoteControlID": 0,
        "AllowAPIWhenDisconnected": false
      },
      "Cameras": {
        //same elements as CameraDefaults above, key as name
      },
      "X": NaN, "Y": NaN, "Z": NaN,
      "Pitch": NaN, "Roll": NaN, "Yaw": NaN
    },
    "PhysXCar": {
      "VehicleType": "PhysXCar",
      "DefaultVehicleState": "",
      "AutoCreate": true,
      "PawnPath": "",
      "EnableCollisionPassthrogh": false,
      "EnableCollisions": true,
      "RC": {
        "RemoteControlID": -1
      },
      "Cameras": {
        "MyCamera1": {
          //same elements as elements inside CameraDefaults above
        },
        "MyCamera2": {
          //same elements as elements inside CameraDefaults above
        },
      },
      "X": NaN, "Y": NaN, "Z": NaN,
      "Pitch": NaN, "Roll": NaN, "Yaw": NaN
    }
  }

　　

下面对其中的一些属性进行说明。

• VehicleType: 这个属性可以选择 PhysXCar, SimpleFlight, PX4Multirotor 或ComputerVision. 不存在默认值因此这个必须被指定。
• PawnPath: This allows to override the pawn blueprint to use for the vehicle. For example, you may create new pawn blueprint derived from ACarPawn for a warehouse robot in your own project outside the AirSim code and then specify its path here. See also PawnPaths.
• DefaultVehicleState: 用于无人机的可能值， Armed 或 Disarmed。
• AutoCreate: 如果为真，则生成此车辆。
• RC: 指定车辆使用的遥控器
• RemoteControlID. 控制器选择，值为-1时候使用键盘控制（不支持无人机），值≥0时候指定一个连接在电脑的控制器。
• X, Y, Z, Yaw, Roll, Pitch: 车辆初始化时候的位置和方向。
• IsFpvVehicle: 选择那辆车产生第一视角数据，默认是使用第一辆车作为FPV车辆，其实就是数据窗口总共就3个，必须指定一个来采集数据。
• Cameras: 为每个车辆指定相机，属性和值的使用与 CameraDefaults是一样的。如果改变前置相机的FOV为120°，那么可以按照如下的代码对Vehicles进行修改.

"Vehicles": {
    "FishEyeDrone": {
      "VehicleType": "SimpleFlight",
      "Cameras": {
        "front-center": {
          "CaptureSettings": [
            {
              "ImageType": 0,
              "FOV_Degrees": 120
            }
          ]
        }
      }
    }
}