BMW将实时Unity的3D功能应用于自动驾驶研发

BMW将Unity引入到汽车生命周期的各环节，其中自动驾驶技术的开发与测试是一大亮点。

BMW集团是世界顶尖的汽车制造商，旗下拥有BMW、MINI、劳斯莱斯和BMW Motorrad品牌。BMW近几年来一直在借助Unity引擎的实时渲染技术引领行业创新，将Unity引入到了汽车生命周期的各个环节中，无论是用AR、VR来优化生产流程，还是突破性的沉浸式汽车营销案例，都在拓展技术的应用边界，让行业深受启发。

BMW集团自2006年开始便在高水平自动驾驶方面进行投入。而在未来几年内，他们希望为司机们提供一种颠覆性的驾驶体验：乘坐一辆几乎不需要驾驶的汽车。BMW集团计划在未来几年内发售带有第三级（L3）自动驾驶的汽车，包括司机辅助系统、高速公路驾驶、自动停车等功能等。（SAE第三级别定义为需要部分人为干预的有限自动驾驶。）

本次我们将向大家介绍BMW最具创新性的实时3D技术应用：自动驾驶（Autonomous Driving，AD）技术的开发辅助、及在上百万种场景内测试AD性能。

虚拟空间中的驾驶测试

仅有5%的测试里程是由真实车辆完成的（视频源自BMW）

BMW集团将在全球范围内使用自动驾驶技术进行车辆的压力测试，但光靠实际测试并不能满足AD开发的需求，近95%的测试里程都由虚拟世界中的车辆完成测试。

所有模拟测试都在位于德国慕尼黑北部，翁特尔斯希莱斯海姆镇（Unterschleissheim）的自动驾驶园区（Autonomous Driving Campus）完成。图形模拟开发者Nicholas Dunning是一支12人开发小队的核心成员，他们使用Unity制作了定制工具，来帮助园区的1800名AD开发者可视化模拟状况并推进研发进程。

Dunning表示：“BMW深信模拟是开发自动驾驶技术的关键。而Unity作为开发的支点，帮助团队完成了上百万次虚拟驾驶的创建、模拟可视化以及模拟评估，实现自动驾驶领域创新的远大目标。”

Unity与自动驾驶开发

AD开发的大部分测试都在BMW的数据中心内完成，而开发者需要有简便的方法来：

（1）以通俗易懂、贴近现实的方式，即时呈现可视化模拟的原始数据，而不仅是图表和表格。

（2）在无数个模拟情景中，评估AD功能的当前状态。

得益于Unity的高拓展性，Dunning的团队开发了一个专门的方案解决了这些需求。那么让我们来看看Dunning的团队是如何使用Unity帮助BMW集团按时开发出一个安全可靠的AD系统的吧。

情景创建更加迅速便捷

Dunning的团队使用Unity开发出了一种带图形界面的情景编辑器，大幅简化了功能测试、验证的流程。开发者可经由界面建立、可视化上千种模拟情景，借助测试提高功能的成熟度和完成度。

在模拟中实际测试时，情景编辑器内部分可参数化的元素如下：

l 通行车辆的数量和类型（汽车、巴士等等）

l 行人

l 交通信号（地面或路边标志）

l 车道（直行道、弯道等等）

l 车行道分界线（无线、单实线、双实线、虚线等等）

l 环境控制（当日时刻、雾气浓度、降水量）

l 车辆变道规划

测试场景除了有开发者们手动生成的虚拟场景，还有部分测试车队记录下来的真实交通场景。数据在经过后期处理后自动转换成模拟情景，然后经过分析识别出对开发有利的部分，再改变变量进行测试。

BMW的情景编辑器可在模拟中调试多种参数，来测试AD功能。

从车队测试转化来的测试场景经过一系列天气条件的改动

上图展示了现实中车辆汇入高速公路时的情景，以及转化后的模拟情景。场景在识别为有利场景后改变了部分变量，用以测试车辆在不同天气条件下，包括雨天、低太阳高度和雾天下，能否与并入车辆保持安全距离。

模拟测试的实时可视化

在开发者建立情景后，模拟测试可在Unity中像运行时一样被可视化出来

使用Unity作为模拟测试的可视化前端为AD开发者们带来了许多好处。在实时3D中，开发者可以实时地控制与数字环境的互动。

开发者可在虚拟场景中修改车辆或其它物体的视角，实时取得反馈。既能拉近镜头近距离查看，也能拉远镜头从宏观查看，直观地理解模拟场景中所有正在发生的事。

AD开发者们可借助Unity尝试模拟情景的方方面面。本情景中，车辆被未知物体包围（以紫色方块呈现），来测试AD功能能否在已知与未知数据的混合情形中正确运行。

在一开始，BMW搭建了富细节、逼真的环境，但随着项目推进，开发者发现切换到更抽象的可视化模式、仅渲染关键部分（如道路、车辆）可以减少数据干扰，让结果更有针对性。

从测试中获取关联性强、即时的反馈

BMW的AD开发者们不仅能快速创建测试场景，还能取得功能的即时图像反馈，在实时3D中亲眼看见车辆的表现，不必再从2D表格和图表的数据中推断。

传统模拟测试中的数据可视化图表

可视化图像与评估数据（位于右下角）会实时显示、同步，方便开发者直接在环境中分析结果

未来展望

随着BMW继续向自动驾驶进军，Dunning及其团队希望能在除核心AD开发者以外的地方也使用Unity方案：与负责车内测试的同事合作，保证第3级自动驾驶汽车能在全线生产前达到预定标准。

想要了解更多关于Unity的信息，请搜索搜维尔（souvr）进行查看。