场景

什么是场景（Scenario）？

场景用于告知 HoloOcean 需要加载哪个世界、在世界中放置哪些代理（agent），以及这些代理需要配备哪些传感器。

它定义了：

• 要加载的世界

• 代理定义

  • 代理的类型

  • 代理的位置

  • 代理配备的传感器

场景功能允许同一个世界用于多种不同的用途，并且允许您扩展和自定义我们提供的场景以满足您的需求，而无需重新打包引擎。

当您调用 holoocean.make() 创建环境时，您需要传入一个场景名称，例如 holoocean.make("Pier-Hovering")。这会告诉 HoloOcean 要加载哪个世界以及在哪里放置代理。

场景文件格式

场景 .json 文件以包的形式分发（参见包内容），且必须命名为 {WorldName}-{ScenarioName}.json。默认情况下，它们存储在 worlds/{PackageName} 目录下，但也支持直接从 Python 字典加载。

场景文件

{
   "name": "{Scenario Name}",
   "world": "{world it is associated with}",
   "lcm_provider": "{Optional, where to publish lcm to}",
   "ticks_per_sec": 30,
   "frames_per_sec": 30,
   "env_min": [-10, -10, -10],
   "env_max": [10, 10, 10],
   "octree_min": 0.1,
   "octree_max": 5,
   "agents":[
      "array of agent objects"
   ],
   "weather": {
      "hour": 12,
      "type": "'sunny' or 'cloudy' or 'rain'",
      "fog_density": 0,
      "day_cycle_length": 86400
   },
   "window_width":  1280,
   "window_height": 720
}

帧率

您可以配置两个参数来控制帧率的变化：每秒节拍数ticks_per_sec 和 每秒帧数frames_per_sec。

ticks_per_sec 参数用于设置模拟每秒的节拍数。该值必须高于所用传感器的采样率（以 Hz 为单位）。默认值为 30。

frames_per_sec 参数是环境可以运行的最大帧率 (FPS)。如果设置为 true，则帧率将与 ticks_per_sec 相同。如果设置为 false，则帧率不受限制，环境将以尽可能快的速度运行。如果设置为一个数值，则该数值将作为帧率上限。

以下是一些配置示例。如果您手动控制机器人，则可能希望它以实时速度运行，因此需要将 frames_per_sec 设置为 true。使用高性能 GPU 时，模拟运行速度可能远超实时速度，否则将难以控制。如果你运行的是无头/自主模式，你可能希望模拟运行得尽可能快，因此良好的帧率（frames_per_sec）应该是 false。

配置八叉树

使用声呐传感器并初始化世界时，系统会创建一个八叉树或从缓存加载一个八叉树。可以使用 env_min、env_max、octree_min 和 octree_max 设置这些参数。八叉树缓存在 worlds 文件夹下的 LinuxNoEditor/Holodeck/Octrees 文件夹中。请参阅软件包安装位置。

env​​_min/env_max 用于设置环境的上限/下限。它们应该在软件包结构中设置，但此处设置的值会覆盖该设置。

octree_min/octree_max 用于设置八叉树的最小/中间尺寸。octree_min 可以低至 0.01（1 厘米），然后八叉树的尺寸将翻倍，直到达到 octree_max。

代理对象

{
   "agent_name": "uav0",
   "agent_type": "{agent types}",
   "sensors": [
      "array of sensor objects"
   ],
   "control_scheme": "{control scheme type}",
   "location": [1.0, 2.0, 3.0],
   "rotation": [1.0, 2.0, 3.0],
   "location_randomization": [1, 2, 3],
   "rotation_randomization": [10, 10, 10]
}

位置随机化

location_randomization 和 rotation_randomization 为可选参数。如果提供，智能体的起始位置和/或旋转角度将根据所提供的随机化值（取自均匀分布的正负值）随机变化。

位置值以米为单位，格式为 [dx, dy, dz]；旋转角度为 [roll, pitch, yaw]，绕 XYZ 固定轴旋转，即 $R_z$ $R_y$ $R_x$。

代理类型

以下是有效的代理类型agent_type s：

控制方案

控制方案以整数形式表示。有关有效值以及每种方案的工作原理说明，请参阅各代理的文档页面。

传感器对象

{
   "sensor_type": "RGBCamera",
   "sensor_name": "FrontCamera",
   "location": [1.0, 2.0, 3.0],
   "rotation": [1.0, 2.0, 3.0],
   "socket": "socket name or \"\"",
   "Hz": 5,
   "lcm_channel": "channel_name",
   "configuration": {

   }
}

传感器有几种安装方式。

1.提供套接字名称

这将把传感器安装到指定的套接字中。

{
   "sensor_type": "RGBCamera",
   "socket": "CameraSocket"
}

2.提供套接字、位置和/或旋转参数

传感器将根据指定的位置和旋转参数相对于插座进行偏移放置。旋转参数为[roll, pitch, yaw]（以度为单位），绕XYZ固定轴旋转，即 $R_z$ $R_y$ $R_x$。

3.只需提供位置和/或旋转角度即可

传感器将放置在给定的坐标处，相对于代理的根节点进行偏移。

{
   "sensor_type": "RGBCamera",
   "location": [1.0, 2.0, 3.0],
   "rotation": [1.0, 2.0, 3.0]
}

4.提供传感器采样率

传感器将以该采样率进行采样。请注意，该值必须小于 ticks_per_sec，并且最好是 ticks_per_sec 的倍数。有关 ticks_per_sec 的更多信息，请参阅帧率部分。

{
   "sensor_type": "RGBCamera",
   "Hz": 20
}

5.发布消息

目前，HoloOcean 支持向 LLM 发布消息（新版本已支持 ROS 包）。要向 LCM 发布传感器数据，请指定要发布的类型。

{
   "sensor_type": "RGBCamera",
   "lcm_channel": "CAMERA"
}

channel 参数指定要将传感器数据发布到哪个通道。

传感器对象中唯一必需的键是"sensor_type"，其余键将使用默认值，如下所示。

{
   "sensor_name": "sensor_type",
   "location": [0, 0, 0],
   "rotation": [0, 0, 0],
   "socket": "",
   "publish": "",
   "lcm_channel": "",
   "configuration": {}
}

配置块

配置configuration块的内容与传感器密切相关。该配置块会原封不动地传递给传感器，由传感器进行解析。

例如，RGBCamera 的文档字符串指出它接受 CaptureWidth 和 CaptureHeight 参数，因此一个示例传感器配置如下：

{
   "sensor_name": "RBGCamera",
   "socket": "CameraSocket",
   "configuration": {
      "CaptureHeight": 1920,
      "CaptureWidth": 1080
   }
}