[发明专利]一种基于几何体求交运算的车载激光雷达仿真方法

摘要

本发明公开一种基于几何求交运算的车载激光雷达仿真方法，仿真前，建立道路交通场景的三维几何模型，仿真时，将三维几何模型加载到计算机的内存中，根据需要模拟的车载激光雷达的型号、特性参数、在车上的安装位置与角度，初始化激光雷达仿真模型并渲染，进入周期性仿真，每个仿真周期中，利用几何体与激光线段的求交算法，计算激光线段与三维几何模型的交点数据，如有相交，将从光线起点出发的首个几何体交点作为扫描点数据，如无相交，这条光线无扫描结果，将所获得的仿真扫描数据，按激光雷达数据协议输出或保存，进入到下一仿真周期，直至仿真运行结束。

主权项

1.一种基于几何体求交的车载激光雷达仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：S1加载高精度道路场景的三维几何模型到计算机内存，加载完成后，根据几何体的顶点分布情况，生成一个管理几何模型的层次四叉树；S2加载激光雷达仿真模型，根据仿真激光雷达的线数、扫描频率、扫描角分辨率、探测范围进行初始化，计算出以激光雷达中心为坐标原点的坐标系中所有激光扫描线段的起点坐标、终点坐标；S3启动周期性的仿真计算，包括如下子步骤：S31首先获得所仿真车辆在世界坐标系中的位置、姿态角度；S32根据在激光雷达在所仿真车辆中的虚拟安装位置、安装姿态角，计算得到激光雷达坐标系与世界坐标系的变换关系；S33根据所述变换关系，计算出第二步获得的全部激光扫描线段在世界坐标系的起点坐标、终点坐标；S4遍历所述的层次四叉树，根据步骤S3获得的全部激光扫描线段的起点坐标、终点坐标，找到线段所在区域对应的层次四叉树末级叶节点，遍历叶节点对应的所有几何模型，计算和扫描线段的交点，并根据交点与线段起点的距离进行排序；S5将距离扫描线段起点最近的交点坐标、扫描线的编号记录下来，作为所仿真激光雷达对应扫描点上的仿真数据；将全部仿真数据，以指定的接口输出或存储；S6如果是超实时仿真，直接返回到步骤S3直至仿真运行结束；如果是实时仿真，需要等待到下一个仿真周期开始，再返回到步骤S3，直至仿真运行结束。