激光雷达坐标系点云输出

1. 功能概述

1.1 支持的功能操作

传感器输出

输出点云数据，默认采用激光雷达坐标系。点云中每个点由三维空间坐标 (x, y, z) 表示。
支持高精度深度信息采集，分辨率和刷新频率可配置。
点云数据通过共享内存或 UDP 方式传输，便于集成到外部应用。

应用场景

**自主导航与避障**：通过实时点云数据生成环境模型，用于无人机或机器人导航。
**环境建模**：生成三维环境地图，用于地形测绘或仿真训练。
**目标检测与跟踪**：结合点云和图像数据识别场景中的特定目标。

1.2 使用示例

配置文件添加传感器 以下是配置文件 Config.json 的示例代码，用于添加激光雷达传感器：

{
    "VisionSensors":[
        {
            "SeqID":0, //视觉传感器序号0 1 2 3 ...排序。如果填0，则自动递增排序。
            "TypeID":20, //输出点云为激光雷达坐标系
            "TargetCopter":1, //传感器绑定的CopterID号
            "TargetMountType":0,
            "DataWidth":900, //激光雷达一个ring内的点云个数
            "DataHeight":32,//激光雷达线束数量
            "DataCheckFreq":10,//点云发布频率(hz)
            "SendProtocol":[1,0,0,0,0,0,0,0],
            "CameraFOV":90, //在激光雷达传感器上无作用
            "EularOrQuat":0,
            "SensorPosXYZ":[0,0,-0.3], 
            "SensorAngQuat":[0,0,0,0], 
            "SensorAngEular":[0,0,0],
            "otherParams":[200,0.05,-45,45,-20,20,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0] //[激光最远距离(m),精度(m),水平扫描角度 下限值(度),水平扫描角度上限值(度),垂直扫描角度下限值(度),垂直扫描角度上限值(度),预留,预留];
        }
    ]
}

激光雷达水平分辨通过DataWidth和水平扫描角度范围体现，垂直分辨率通过处置扫描角度体现(如上配置的传感器水平角分辨率=90/900,垂直角分辨率=40/32)，以上角度值都是用degree表示。

Python 调用传感器接口 取图显示相关代码：

vis = VisionCaptureApi.VisionCaptureApi() # 创建一个视觉传感器实例
vis.jsonLoad() # 加载Config.json中的传感器配置文件
isSuss = vis.sendReqToUE4() # 向RflySim3D发送取图请求
vis.startImgCap() # 开启取图
vis.hasData[i] # 图片i数据是否更新
vis.Img[i] # 图片i数据
show3d=Open3DShow.Open3DShow() # 创建3D点云显示实例
show3d.CreatShow(0) # 创建点云显示窗口
show3d.UpdateShow(vis.Img[0]) # 更新点云

例程链接

示例工程：8.RflySimVision\0.ApiExps\8.LidarAPIDemo\2.UDPDirectClientServer

1.3 现实中的机械式激光雷达传感器

硬件示例
- Velodyne VLP-16：高性能机械式激光雷达，16线，360°水平视角，最大测距100米。
- Global Leader in LiDAR Sensor Solutions | Hesai Technology

2. 传感器配置

2.1 传感器安装

参数名称	取值范围	含义
TargetMountType	0: 固定载具上（相对几何中心）；1: 固定载具上（相对底部中心）；2: 固定地面上（监控）；3：相对地面坐标系的吊舱相机，固定飞机上，但相机姿态不随飞机变化（地面坐标系）；4：将传感器附加到另外一个传感器上	决定传感器的所属载体对象及安装方式。
TargetCopter	目标传感器ID（默认为0）或目标实体对象 ID (默认 1）	决定传感器安装方式后，选择目标测量对象ID。传感器固定在载具或地面上时，该值对应目标载具或其它实体对象的CopterID；传感器固定在其它传感器上时，该值对应目标传感器SeqID。
SensorPosXYZ	[x, y, z] (单位：米)	相对于传感器所属载体对象的安装位置。
EulerOrQuat	0: 欧拉角；1: 四元数	选择安装姿态的表示方式。
SensorAngEular	[roll, pitch, yaw] (弧度)	安装姿态，欧拉角方式表示。
SensorAngQuat	[q0, q1, q2, q3]	安装姿态，四元数方式表示。

2.2 网络通信配置

参数名称	取值范围	含义
SendProtocol	[mode, IP, port, …]	配置数据传输协议，支持共享内存和 UDP。
SendProtocol[0]	0: 共享内存；1: UDP 压缩传输	选择传输方式。
SendProtocol[5]	端口号	数据传输的目标端口号。

2.3 传感器技术规格

技术参数	配置值	说明
SeqID	0	每个传感器在 RflySim3D 内的唯一编号。若设为0，将自动确认序号并递增排序
TypeID	20	传感器类型，激光雷达传感器（机械式扫描，激光雷达本体坐标系输出）。
DataHeight	32	激光雷达线束数量。
DataWidth	900	每圈点数（相当于每帧点数）
DataCheckFreq	10 Hz	数据刷新频率，默认 10Hz，最大支持取决于RflySim3D刷新率。
otherParams[0]	200	激光雷达的最大测量范围（米）。
otherParams[1]	0.05	点云数据精度（米）。
otherParams[2-3]	[-45, 45]	水平扫描角度范围（度）。
otherParams[2-3]	[ -20, 20]	垂直扫描角度范围（度）。