[发明专利]一种基于深度渲染的车载激光雷达仿真方法

说明书

本发明公开一种基于深度渲染的车载激光雷达仿真方法。将预先设计的测试场景加载到计算机内存中，并根据所需模拟车载激光雷达的型号及特性参数，加载车载激光雷达仿真模型；启动仿真过程，开始进行周期性的仿真计算，得到所仿真的车载激光雷达在测试场景全局坐标系中的位置及角度；根据第二步获得的位置及角度设置虚拟摄像机或虚拟摄像机组的参数，对测试场景进行深度渲染；根据所仿真车载激光雷达的特性参数，从所述深度渲染得到的深度数据中选取部分或全部数据作为激光雷达对应扫描点上的仿真数据；将获得的仿真数据，以指定的接口输出或存储；返回到第二步，直至仿真运行结束。本发明可以大大提高仿真效率，实现各型号车载激光雷达的实时仿真。

技术领域

本发明涉及车载激光雷达仿真技术领域，具体的说是一种基于深度渲染的车载激光雷达仿真方法。

背景技术

智能车辆的研发中，需要进行各类测试。在实车测试前，需首先进行仿真测试。车载激光雷达是智能车辆的核心部件。对车载激光雷达的仿真，是开展仿真测试的重要基础。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种基于深度渲染的车载激光雷达仿真方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种基于深度渲染的车载激光雷达仿真方法，包括以下步骤：

第一步：将预先设计的测试场景加载到计算机内存中，并根据所需模拟车载激光雷达的型号及特性参数，加载车载激光雷达仿真模型；

第二步：启动仿真过程，开始进行周期性的仿真计算，得到所仿真的车载激光雷达在测试场景全局坐标系中的位置及角度；

第三步：根据第二步获得的位置及角度设置虚拟摄像机或虚拟摄像机组的参数，对测试场景进行深度渲染；

第四步：根据所仿真车载激光雷达的特性参数，从所述深度渲染得到的深度数据中选取部分或全部数据作为激光雷达对应扫描点上的仿真数据；

第五步：将获得的仿真数据，以指定的接口输出或存储；

第六步：返回到第二步，直至仿真运行结束。

所述车载激光雷达的特性参数包括：水平视野的角度范围、垂直视野的角度范围、水平分辨率、垂直分辨率、精度、扫描距离和数据传输率。

所述周期性的仿真计算的一个仿真周期包括以下步骤：

获得当前时刻虚拟智能车辆或车辆驾驶仿真器在虚拟交通环境中的运行姿态；

根据所述运行姿态数据及预设的车载激光雷达安装数据计算出所仿真的车载激光雷达在测试场景全局坐标系中的位置坐标及姿态角；所述车载激光雷达安装数据为车载激光雷达在以车辆质心为原点的局部坐标系的坐标和角度。

所述运行姿态包括虚拟车辆质心的XYZ三维位置坐标、速度、加速度，绕XYZ三轴的姿态角度、角速度、角加速度。

所述车载激光雷达在测试场景全局坐标系中的位置坐标为：

P_Li＝P_Ve*MR_Li*MT_Li

其中，P_Ve为车辆质心在测试场景全局坐标系中的位置坐标，MR_Li为车辆局部坐标系旋转矩阵，MT_Li为车辆局部坐标系平移矩阵；

所述车载激光雷达在测试场景全局坐标系中的姿态角为：

A_Li＝A_Ve+A_VLi