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實(shí)驗(yàn)教程 | 3步教你如何將三維場(chǎng)景導(dǎo)入飛思仿真平臺(tái)

2024-11-02 07:17 性質(zhì)：轉(zhuǎn)載 作者：飛思實(shí)驗(yàn)室 來源：飛思實(shí)驗(yàn)室
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上篇推文對(duì)“如何將自定義三維模型與場(chǎng)景導(dǎo)入到飛思仿真平臺(tái)并實(shí)現(xiàn)仿真”做了詳細(xì)講解（可點(diǎn)擊下方藍(lán)色文字查看）。技術(shù)分享| 從三維模型與場(chǎng)景導(dǎo)入到實(shí)現(xiàn)仿真...

上篇推文對(duì)“如何將自定義三維模型與場(chǎng)景導(dǎo)入到飛思仿真平臺(tái)并實(shí)現(xiàn)仿真”做了詳細(xì)講解（可點(diǎn)擊下方藍(lán)色文字查看）。

技術(shù)分享| 從三維模型與場(chǎng)景導(dǎo)入到實(shí)現(xiàn)仿真全流程指南

本文將在此基礎(chǔ)上，以一個(gè)實(shí)際案例為依托，逐步演示每個(gè)步驟的操作方法，并提供實(shí)用的建議和解決方案，幫您在實(shí)踐中掌握三維場(chǎng)景導(dǎo)入飛思仿真平臺(tái)的技能。

技術(shù)背景

導(dǎo)入RflySim資源分為場(chǎng)景資源和模型資源，以及特效擴(kuò)展包。場(chǎng)景資源導(dǎo)入分為小規(guī)模局部場(chǎng)景和大規(guī)模場(chǎng)景（在線和離線）。小規(guī)模場(chǎng)景只需導(dǎo)入U(xiǎn)E烘焙的資產(chǎn)和地形文件，大規(guī)模在線場(chǎng)景通過導(dǎo)入網(wǎng)格數(shù)據(jù)切片至Cesium工作目錄，RflySim3D將自動(dòng)加載，離線場(chǎng)景需分批烘焙大場(chǎng)景并集成至RflySim。

實(shí)驗(yàn)原理

在UE項(xiàng)目中已處理完成的場(chǎng)景有三種：UE默認(rèn)場(chǎng)景、虛幻商城購(gòu)買的場(chǎng)景以及從其它UE項(xiàng)目中遷移來的場(chǎng)景，這些場(chǎng)景在UE中烘焙完成即可導(dǎo)入RflySim3D。

RflySim3D中完整的仿真場(chǎng)景需要三部分信息：烘焙好的場(chǎng)景文件(”****.umap”)、地形高程信息(“****.png”)、地形校準(zhǔn)數(shù)據(jù)(“****.txt”)。每個(gè)”****.umap”（烘焙前后有區(qū)別）地圖文件對(duì)應(yīng)了一個(gè)獨(dú)立的三維場(chǎng)景，RflySim3D會(huì)自動(dòng)掃描平臺(tái)安裝路徑：

【RflySim安裝路徑】 PX4PSPRflySim3DRflySim3DContent目錄下所有的.umap并自動(dòng)導(dǎo)入。

為了將RflySim3D中的場(chǎng)景與CopterSim聯(lián)動(dòng)以支持之后的仿真流程，需要將場(chǎng)景的地形數(shù)據(jù)導(dǎo)入CopterSim。上述png地形文件實(shí)際上是以圖片形式存儲(chǔ)的二維矩陣，包含了場(chǎng)景的高程圖，以png格式存儲(chǔ)矩陣能夠很好的實(shí)現(xiàn)高程矩陣的壓縮，便于節(jié)省空間。

*png的高程文件并不包含坐標(biāo)原點(diǎn)、縮放尺度、場(chǎng)景范圍等信息，因此需要一個(gè)校正文件，飛思仿真平臺(tái)采用txt格式輸入9維數(shù)組傳入校正信息。平臺(tái)中txt校正文件存儲(chǔ)的是右上角三維坐標(biāo)點(diǎn)（xy全為正，z向上為正）、左下角三維坐標(biāo)點(diǎn)（xy全為負(fù)，z向上為正）、第3點(diǎn)三維坐標(biāo)點(diǎn)，單位均為厘米。前兩個(gè)點(diǎn)的目的是為了確認(rèn)地形的范圍和中心坐標(biāo)，第3點(diǎn)坐標(biāo)可自行選取，理論上需要盡量在高度上與前兩個(gè)點(diǎn)有落差，用于校正高度尺度。

RflySim3D案例介紹

1. 在UE中創(chuàng)建場(chǎng)景，并烘焙

首先啟動(dòng)UE創(chuàng)建一個(gè)游戲項(xiàng)目，任意選擇一個(gè)模板即可（我們只需要使用它編輯一個(gè)場(chǎng)景，不需要其它邏輯）。




在下方的“內(nèi)容瀏覽器（ContentBrowser）”中定位“ContentStarterContentMaps”（如果選擇了“含初學(xué)者內(nèi)容包”就會(huì)有這個(gè)路徑），雙擊打開Minimal_Default關(guān)卡，可以看到三維場(chǎng)景已經(jīng)被打開，按住鼠標(biāo)右鍵配合使用WSADQE可以在場(chǎng)景中自由移動(dòng)與旋轉(zhuǎn)，查看整個(gè)場(chǎng)景。


為了避免干擾，可以刪去另外4個(gè)文件，在Windows的文件資源管器“項(xiàng)目路徑ContentStarterContentMaps” 下看到與UE的內(nèi)容瀏覽器中剩下的2個(gè)文件對(duì)應(yīng)的文件（如下圖）。


第一個(gè)“.umap”文件為剛剛展示的三維場(chǎng)景，第二個(gè)“BuildData”是用于構(gòu)建該場(chǎng)景的一些信息（主要是光照信息）。但是并不是有它們就行了，它會(huì)引用其他的文件，例如場(chǎng)景中的桌子、椅子，它們都是存儲(chǔ)于其他文件中的（StartContentProps），但我們需要先烘焙它。

在編輯->項(xiàng)目設(shè)置->打包中確保如下設(shè)置（這是為了節(jié)省譯時(shí)間），然后在文件->烘培Windows的內(nèi)容，進(jìn)行烘培即可。

等待一段時(shí)間，直到UE右下角顯示烘焙成功，特別注意：烘焙完拷貝出來后不能再修改得到文件和文件夾的名字，重命名只能在UE編輯器中進(jìn)行。

可以在【該工程文件夾】SavedCookedWindowsNoEditor【工程名】ContentStartContent，找到剛剛的場(chǎng)景Maps，我們直接將整個(gè)StartContent都復(fù)制到RflySim3D的Content目錄下。

【RflySim安裝路徑】PX4PSPRflySim3DRflySim3DContent”。

RflySim3D啟動(dòng)時(shí)會(huì)掃它的Content目錄下所有的.umap文件并自動(dòng)導(dǎo)入，使用快捷鍵“M”即可看見這個(gè)新地圖了。

2. 給CopterSim添加地形文件

此時(shí)只是RflySim3D導(dǎo)入了這個(gè)地圖，目前CopterSim對(duì)此還一無所知，它需要與此地圖相關(guān)的2個(gè)文件：指示地圖的高度圖文件“【地圖名】.png”、指示地圖大小的文件“【地圖名】.txt”，這兩個(gè)文件需要通過RflySim3D定義的一個(gè)命令來獲得。

打開RflySim3D，按“M”切換到剛剛導(dǎo)入的場(chǎng)景中，先按下鍵盤左上角的`鍵，再輸入令“RflyScanTerrainHp1p2p3p4p5p6”，回車。

其中p1~p6（單位米）分別表示：需要掃描區(qū)域的左下角X左下角Y右上角X右上角Y高度H間隔I，其中H（向上為正）要高于地形最大高度、間隔I決定了點(diǎn)的密度，單位均為米，間隔越小，CopterSim獲取地形高度的精度就更高。

例如：命令格式 “RflyScanTerrainH-10-101010100.1”，表示地形掃描X從-10米到10米，Y從-10米到10米，在10米的高度面向下掃描，采樣點(diǎn)間隔0.1m（注意，UE中的坐標(biāo)單位是：厘米），

如果顯示“SuccessfullyGenerateterrainfile” 則表示成功了。


在RflySim3D根目錄下可以看見下圖所示兩個(gè)文件：把它們拷貝到CopterSim的地圖目錄：

【RflySim安裝路徑】PX4PSPCopterSimexternalmap

這時(shí)CopterSim也能識(shí)別這個(gè)地圖并且獲得該地圖的高度數(shù)據(jù)了，在CopterSim中切換場(chǎng)景時(shí)，它會(huì)用UDP廣播給UE切換場(chǎng)景的命令。


RflySim3D在掃描地圖、獲取“地圖名.png”與“地圖名.txt”兩個(gè)文件時(shí)，會(huì)將場(chǎng)景中的房屋、橋梁等可以進(jìn)入內(nèi)部的物體也作為地形一起掃描，如果需要進(jìn)入它們，那么需要先將這些東西移除出場(chǎng)景，導(dǎo)入RflySim3D掃描得到“地圖名.png”與“地圖名.txt”后，再將場(chǎng)景還原導(dǎo)入RflySim3D。這樣CopterSim在獲取三維場(chǎng)景的高度時(shí)就不會(huì)認(rèn)為它們也是地形了。

3.最后效果

此文件目錄下有一個(gè)已經(jīng)完成的例程，地圖名為“StartContent”，將StartContent文件夾放入【RflySim安裝路徑】 PX4PSPRflySim3DRflySim3DContent目錄下，再將StarterContent.png與StarterContent.txt放入【RFLYSIM安裝路徑】 PX4PSPCopterSimexternalmap目錄下即可。再打開RflySim3D，按下M+1+6，即可切換到第16號(hào)地圖StarterContent。


更多相關(guān)三維場(chǎng)景導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)如下所示：（需安裝飛思仿真平臺(tái)）

1. UE5 默認(rèn)場(chǎng)景導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)：【RflySim安裝路徑】 PX4PSPRflySimAPIs3.RflySim3DUE?.ApiExpse0_DevToolsUsage4.UE5StarterContent

2. Twinmotion 演示場(chǎng)景導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)：【RflySim安裝路徑】

PX4PSPRflySimAPIs3.RflySim3DUE2.AdvExpse3_TwinmotionContent

3. 基于Cesium的全球大場(chǎng)景構(gòu)建實(shí)驗(yàn)：【RflySim安裝路徑】

PX4PSPRflySimAPIs3.RflySim3DUE2.AdvExpse2_CesiumScene1.ObliModelMap

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