戴姆勒合作BMW：將實(shí)時(shí)3D應(yīng)用于自動(dòng)駕駛

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（1）客戶(hù)介紹

BMW集團(tuán)是世界頂尖的汽車(chē)制造商，旗下?lián)碛蠦MW、MINI、勞斯萊斯和BMW Motorrad品牌。BMW近幾年來(lái)一直在借助Unity引擎的實(shí)時(shí)渲染技術(shù)引領(lǐng)行業(yè)創(chuàng)新，將Unity引入到了汽車(chē)生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)中，無(wú)論是用AR、VR來(lái)優(yōu)化生產(chǎn)流程，還是突破性的沉浸式汽車(chē)營(yíng)銷(xiāo)案例，都在拓展技術(shù)的應(yīng)用邊界，讓行業(yè)深受啟發(fā)。

（2）項(xiàng)目背景

BMW集團(tuán)自2006年開(kāi)始便在高水平自動(dòng)駕駛方面投入。而在未來(lái)幾年內(nèi)，公司希望為司機(jī)們提供一種顛覆性的駕駛體驗(yàn)：乘坐一輛幾乎不需要駕駛的汽車(chē)。BMW集團(tuán)計(jì)劃在未來(lái)幾年內(nèi)發(fā)售帶第三級(jí)（L3）自動(dòng)駕駛的汽車(chē)，包括司機(jī)輔助系統(tǒng)、高速公路駕駛、自動(dòng)停車(chē)等功能。（SAE第三級(jí)別定義為需要部分人為干預(yù)的有限自動(dòng)駕駛。）

（3）解決方案

虛擬空間中的駕駛測(cè)試

BMW集團(tuán)將在全球范圍內(nèi)使用自動(dòng)駕駛技術(shù)進(jìn)行車(chē)輛的壓力測(cè)試，但光靠實(shí)際測(cè)試并不能滿(mǎn)足AD開(kāi)發(fā)的需求，近95%的測(cè)試?yán)锍潭加商摂M世界中的車(chē)輛完成測(cè)試。所有模擬測(cè)試都在位于德國(guó)慕尼黑北部，翁特爾斯希萊斯海姆鎮(zhèn)（Unterschleissheim）的自動(dòng)駕駛園區(qū)（Autonomous Driving Campus）完成。圖形模擬開(kāi)發(fā)者Nicholas Dunning是一支12人開(kāi)發(fā)小隊(duì)的核心，他們使用Unity制作了定制工具，來(lái)幫助園區(qū)的1800名AD開(kāi)發(fā)者可視化模擬、推進(jìn)研發(fā)。 Dunning表示：“BMW深信模擬是開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛技術(shù)的關(guān)鍵。而Unity是開(kāi)發(fā)的支點(diǎn)，幫助團(tuán)隊(duì)完成了上百萬(wàn)次虛擬駕駛的創(chuàng)建、可視化和評(píng)估，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛領(lǐng)域創(chuàng)新的遠(yuǎn)大目標(biāo)。”

Unity與自動(dòng)駕駛開(kāi)發(fā)

AD開(kāi)發(fā)的大部分測(cè)試都在BMW的數(shù)據(jù)中心內(nèi)完成，而開(kāi)發(fā)者需要有簡(jiǎn)便的方法來(lái)：（1）以通俗易懂、貼近現(xiàn)實(shí)的方式，即時(shí)呈現(xiàn)可視化模擬的原始數(shù)據(jù)，而不僅是圖表和表格。（2）在無(wú)數(shù)個(gè)模擬情景中，評(píng)估AD功能的當(dāng)前狀態(tài)。得益于Unity的高拓展性，Dunning的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一個(gè)專(zhuān)門(mén)的方案解決了這些需求。一起來(lái)了解一下，該團(tuán)隊(duì)是如何使用Unity，幫助BMW集團(tuán)按時(shí)開(kāi)發(fā)出一個(gè)安全可靠的AD系統(tǒng)的。

情景創(chuàng)建更加迅速便捷

BMW使用Unity開(kāi)發(fā)出了一種帶圖形界面的情景編輯器，大幅簡(jiǎn)化了功能測(cè)試、驗(yàn)證的流程。開(kāi)發(fā)者可經(jīng)由界面建立、可視化上千種模擬情景，借助測(cè)試提高功能的成熟度和完成度。

在模擬中實(shí)際測(cè)試時(shí)，情景編輯器內(nèi)部分可參數(shù)化的元素如下：

通行車(chē)輛的數(shù)量和類(lèi)型（汽車(chē)、巴士等等）
行人
交通信號(hào)（地面或路邊標(biāo)志）
車(chē)道（直行道、彎道等等）
車(chē)行道分界線(xiàn)（無(wú)線(xiàn)、單實(shí)線(xiàn)、雙實(shí)線(xiàn)、虛線(xiàn)等等）
環(huán)境控制（當(dāng)日時(shí)刻、霧氣濃度、降水量）
車(chē)輛變道規(guī)劃

測(cè)試場(chǎng)景除了有開(kāi)發(fā)者們手動(dòng)生成的虛擬場(chǎng)景，還有部分測(cè)試車(chē)隊(duì)記錄下來(lái)的真實(shí)交通場(chǎng)景。數(shù)據(jù)在經(jīng)過(guò)后期處理后自動(dòng)轉(zhuǎn)換成模擬情景，然后經(jīng)過(guò)分析識(shí)別出對(duì)開(kāi)發(fā)有利的部分，再改變變量進(jìn)行測(cè)試。

BMW的情景編輯器可在模擬中調(diào)試多種參數(shù)，來(lái)測(cè)試AD功能。

模擬測(cè)試的實(shí)時(shí)可視化

使用Unity作為模擬測(cè)試的可視化前端為AD開(kāi)發(fā)者們帶來(lái)了許多好處。在實(shí)時(shí)3D中，開(kāi)發(fā)者可以完全地控制與數(shù)字環(huán)境的互動(dòng)。如下方視頻所示，開(kāi)發(fā)者可在虛擬場(chǎng)景中修改車(chē)輛或其它物體的視角，實(shí)時(shí)取得反饋。既能拉近鏡頭近距離查看，也能拉遠(yuǎn)鏡頭從宏觀查看，直觀地理解模擬場(chǎng)景中所有正在發(fā)生的事。

AD開(kāi)發(fā)者們可借助Unity嘗試模擬情景的方方面面。本情景中，車(chē)輛被未知物體包圍（以紫色方塊呈現(xiàn)），來(lái)測(cè)試AD功能能否在已知與未知數(shù)據(jù)的混合情形中正確運(yùn)行。在一開(kāi)始，BMW搭建了富細(xì)節(jié)、逼真的環(huán)境，但隨著項(xiàng)目推進(jìn)，開(kāi)發(fā)者發(fā)現(xiàn)切換到更抽象的可視化模式、僅渲染關(guān)鍵部分（如道路、車(chē)輛）可以減少數(shù)據(jù)干擾，讓結(jié)果更有針對(duì)性。