Визуализация самодвижущегося будущего BMW

Компания BMW использует Unity на протяжении всего жизненного цикла своих автомобилей для различных целей, от преобразования производственных процессов с помощью AR и VR до маркетинга своих автомобилей с использованием революционных методов. Давайте рассмотрим одно из самых инновационных применений 3D-технологии BMW в режиме реального времени, позволяющее легче ориентироваться в сложностях автономного вождения (AD) и испытывать функции AD в миллионах смоделированных сценариев.

BMW Group, в состав которой входят бренды BMW, MINI, Rolls-Royce и BMW Motorrad, работает над созданием автоматизированных систем вождения (AD) с 2006 года. В ближайшие годы компания надеется предложить водителям революционную возможность - купить автомобиль, который им почти никогда не придется водить самим.

В ближайшие годы BMW Group намерена продавать автомобили с автоматикой третьего уровня для систем помощи водителю, вождения по шоссе и парковки. (Уровень 3 по SAE определяется как условная автоматизация вождения с некоторым вмешательством человека).

Всего 5% всех тестовых миль BMW будут пройдены на реальных автомобилях (видео зачетное): BMW).

По всему миру парк тестовых автомобилей BMW Group будет испытывать эту технологию под давлением. Поскольку этот парк не может собрать все данные, необходимые для разработки AD, почти 95 % всех тестовых километров BMW проезжает на виртуальных автомобилях в виртуальных мирах.

Эти симуляции проводятся в кампусе автономного вождения BMW в Унтершляйсхайме, Германия, к северу от Мюнхена. Николас Даннинг, разработчик графического моделирования в BMW Group, входит в основную команду разработчиков из 12 человек, которые создали специальные инструменты на базе Unity, чтобы помочь 1800 разработчикам AD в кампусе BMW визуализировать и продвигать свою работу.

"В BMW мы считаем, что моделирование - это ключевой момент в развитии автономного вождения, - говорит Даннинг. "Unity играет ключевую роль в создании, визуализации и оценке миллионов виртуальных поездок, необходимых для достижения наших амбиций в области AD".

Поскольку подавляющее большинство испытаний проводится в специальном дата-центре BMW, предназначенном для разработки AD, BMW необходимо было предоставить разработчикам AD простой способ:

1. Визуализация исходных данных, полученных в ходе моделирования, в понятной и правдоподобной форме, не ограничиваясь графиками и диаграммами

2. Оцените текущее состояние функций AD в бесчисленных смоделированных сценариях.

Используя возможности расширения Unity, команда Даннинга разработала специальное решение на базе Unity для решения этих задач. Давайте рассмотрим уникальный способ использования Unity, который помог BMW Group вывести безопасную и надежную систему AD на улицы в срок.

BMW использовала Unity для разработки графического редактора сценариев, который значительно упрощает процесс тестирования и проверки функций в процессе разработки. Интерфейс облегчает разработчикам AD визуализацию и настройку тысяч симулированных сценариев, которые повышают зрелость и готовность функций.

Вот выборка различных элементов, которые можно параметризовать в редакторе сценариев, чтобы протестировать боевые возможности в симуляции:

• Количество и тип транспортных средств (автомобиль, автобус и т.д.)
• Пешеходы
• Дорожные знаки (наземные или навесные)
• Полосы движения (прямые, изогнутые и т.д.)
• Границы полос (нет, односводчатые, двухсводчатые, пунктирные и т.д.)
• Условия окружающей среды (время суток, плотность тумана, уровень осадков)
• Планирование траектории движения транспортного средства

Помимо сценариев, созданных вручную разработчиками BMW, сценарии также извлекаются из дорожных сцен, записанных тестовым автопарком. Эти данные подвергаются постобработке и автоматически преобразуются в сценарии моделирования. На следующем аналитическом этапе определяются сценарии, которые было бы интересно разработать, и варьируются.

На видео ниже показан реальный сценарий столкновения автомобилей на шоссе в Германии, а также преобразованный сценарий в симуляторе. Поскольку этот сценарий был признан интересным, он подвергается изменениям. В данном случае эти вариации проверяют способность автомобиля сохранять безопасную дистанцию до врезающегося автомобиля в различных погодных условиях, включая дождь, низкое расположение солнца и туман.

Имитационный сценарий, созданный на основе испытаний автопарка, изменяется в зависимости от погодных условий.

Использование Unity в качестве фронт-энда визуализации для симуляционного тестирования очень полезно для разработчиков AD BMW. Благодаря 3D в реальном времени они могут полностью контролировать взаимодействие с этой захватывающей цифровой реальностью.

Как показано в видеоролике ниже, они могут в реальном времени ощутить подключенную смену точки зрения при изменении ракурса автомобиля или любого другого объекта в виртуальной сцене. Они могут приблизить изображение, чтобы рассмотреть его поближе, или отодвинуться назад, чтобы почувствовать масштаб, что позволяет легко получить целостное представление обо всем, что происходит в моделируемом сценарии.

Unity позволяет разработчикам рекламы BMW изучить смоделированный сценарий с любой точки обзора. Этот сценарий показывает автомобиль, окруженный неизвестными объектами (визуализированными в виде фиолетовых блоков), чтобы помочь оценить способность функции AD работать со смесью известных и неизвестных данных.

Изначально BMW создавала высокодетализированные реалистичные среды, но со временем обнаружила, что переход к более абстрактному стилю визуализации и отображение только ключевых компонентов (например, дороги, транспортных средств) помогает устранить шум в данных и позволяет разработчикам AD лучше сосредоточиться на результатах каждого моделирования.

Разработчики AD в BMW могут не только быстро создавать сценарии для тестирования, но и получать немедленную визуальную обратную связь о готовности их функции AD. Они могут в буквальном смысле увидеть, как автомобиль вел себя во время теста в 3D в режиме реального времени, а не просматривать данные в двухмерных графиках и диаграммах.

Визуализация и данные оценки (правый нижний угол) отображаются и синхронизируются в режиме реального времени, что позволяет разработчикам легко анализировать результаты в контексте.

По мере того, как BMW продолжает реализовывать свои AD-амбиции, Даннинг и его команда надеются, что их решение на базе Unity выйдет за пределы основной аудитории разработчиков AD. Команда видит огромный потенциал в сотрудничестве со своими коллегами, отвечающими за тестирование автомобилей, чтобы убедиться, что предсерийные автомобили уровня 3 работают так, как обещано, прежде чем они пойдут в серийное производство.

---

Читайте вторую часть, в которой мы рассказываем о том, как BMW использует Unity для решения повседневных задач, связанных с разработкой AD.

Ознакомьтесь с коллекцией Unity Industrial Collection или узнайте больше о том, как Unity используется для моделирования AD, в нашем техническом документе: Топ-5 способов, с помощью которых 3D в реальном времени революционизирует жизненный цикл автомобильных продуктов.