Jak vytvořit základní prostředí pro simulaci vozidel v Unity 3D

Unity 3D je open source herní engine, který se primárně používá k vývoji videoher a simulací pro počítače, konzole a mobilní zařízení. Tento článek se zaměřuje na simulaci virtuálních vozidel, jejichž poptávka neustále roste s nedávným pokrokem v automobilovém průmyslu s vlastním pohonem. Budování simulačního prostředí bylo součástí mé stáže v LIST v Lucemburku. Projekt MADSAV se zaměřuje na hodnocení dovedností řidiče v situacích předání předem.

Část 1: Rozhraní
Domovská obrazovka Unity 3D (se svolením: Project MADSAV)

Nejlepší součástí Unity 3D je její zjednodušující přístup. Má rozsáhlou dokumentaci se skriptovacími odkazy a návody s obsahem videa a článků.

Pokud jste začátečníkem v Unity 3D, opravdu doporučuji začít se učit modelováním hry roll-a-ball. Tyto 8-krokové videonávody vám rychle zpříjemní úvodní obrazovku skládající se z hierarchie, inspektora, scény, prostředí, kamery, transformací, kolizérů atd. A naučí se základní skripty v jazyce C #.

Část 2: Přidávání aktiv

Unity má některé široce používané vestavěné standardní aktiva skládající se z částicových systémů, efektů, materiálů, 2D objektů atd. A obchod s aktivy Unity je knihovna obsahující 15k + bezplatných a placených aktiv.

Budování prostředí: Pro simulaci vozidla je snadné vytvořit mapu se základními znalostmi terénu, materiálů silnic, aktiv a některých C # kódů.

Základní simulační prostředí v Unity 3D (se svolením: Projekt MADSAV na LIST)

Sestavte terén a vyberte základní materiály. Silniční materiály, budovy, dopravní značky atd. Lze snadno najít v obchodě s aktivy. Jakmile je importujete, umístěte je do 3D terénu.

Jedním z alternativních způsobů ručního rozvoje silničního prostředí je generování procedur. Použil jsem Road Architect, což je bezplatný a open-source systém výstavby silnic, který je účinný při stavbě silnic, uliček, výlisků, mostů, semaforů a mnoho dalšího. Nejlepší součástí používání tohoto systému je, že dokáže vybudovat silniční prostředí za méně než 30 minut. Jeho návody najdete zde.

Použití Road Architect pro rychlé generování silnic / kolejí

Zde a zde lze najít další systémy pro generování silnic. Map-ity používá pro generování map data v reálném světě.

Vytvoření vozidla: Prostřednictvím softwaru pro 3D modelování (jako je Blender, TurboSquid) a fyzického motoru (jako je Fyzika vozidel, Otevřený zdroj Vamos atd.) Můžete importovat aktivitu řadiče vozidel z úložiště aktiv nebo si vytvořit vlastní.

Použil jsem RCC Car Controller kvůli jeho vyladění schopnosti a také přichází s balíčkem aut na výběr. Aktivita se v průběhu let vyvinula pomocí podrobných 3D modelů a různých možností fyziky automobilů, které lze vyladit.

Fyzikální motor pro RCC je konstruován tak, že parametry odpružení, brzd, řízení a motoru mohou být upraveny s dalšími možnostmi pro změny v ABS, řízení tahu a koeficienty tření pneumatik podle kluzkého modelu nebo jiných nebezpečných podmínek. Toto je integrováno v inspektoru, takže pro něj nebudete potřebovat žádné další skripty.

Zde najdete některé další ovladače vozidel / závodní soupravy:

Část 3: Latence

Jakmile přidáte prostředí a vozidla, začnete prožívat herní zpoždění. Unity má zabudovaný profiler, který se postará o vaše herní zpoždění. Na profileru můžete monitorovat zatížení procesoru / GPU, paměť, vykreslování, fyziku atd. A zjistit, která část vašeho simulačního prostředí zaostává a snižuje počet snímků za sekundu (FPS). Vestavěný profiler přichází za cenu, že se sám trochu zatáhne, ale hodí se proti externím profilerům pro normální simulační prostředí.

Unity's Profiler pro sledování her

Pamatujte: Přidáním mnoha proměnných prostředí se přidává k herním zpožděním. Dávkování je další metoda používaná ke snížení zpoždění ve větším simulačním prostředí.

Část 4: Přidání

V obchodě s aktivy jsou k dispozici aktiva související s volantem / joystickem / regulátory pro simulační prostředí vozidla. Pro integraci produktů Logitech jsem použil Logitech SDK.

Kromě toho jsem pomocí Steam VR Plugin přidal kameru VR pro široké zobrazení kokpitu pro mé simulace. Vyzkoušel jsem také více nastavení obrazovky (zadní pohled na samostatné obrazovce), pro kontrolu implementace zde.

Základní simulační prostředí vytvořená v Unity mohou také sloužit jako základna pro behaviorální klonovací projekty. Dobrým příkladem je behaviorální klonování společnosti Udacity.

Jedno z virtuálních prostředí, které jsem vytvořil v Unity