自動運転車両開発におけるUE4の活用事例 | UNREAL FEST EXTREME 2020 WINTER
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UNREAL FEST EXTREME 2020 WINTER 再生リスト https://www.youtube.com/playlist?list=PLr_Cbd4sUDTzxG9a4TrU0Rg6-ApCJBCsI 講演内容： 先進運転支援システム(ADAS)を始めとする車両開発に、UE4を活用する試みが世界中で検討されています。車両開発者が既に利用されているシミュレーションソフトとUE4を接続する上での課題や解決方法を、実例を交えてお伝えします。また車載のLiDARセンサーの検証をVR空間内で行う取り組みやHMI開発についてもご紹介致します。https://www.rikei.co.jp/product/639/ 講演者： 石川 大樹 ( 株式会社理経 新規事業推進室 室長 ) 田村 貴紀 ( 株式会社理経 新規事業推進室 XRソリューショングループ グループ長 ) KHUSINOV JAKHONGIR ( 株式会社理経 シニアエンジニア ) https://unrealengine.jp/unrealfest/ #ue4fest
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自動運転車両開発におけるUE4の活用事例 | UNREAL FEST EXTREME 2020 WINTER
- 1. #ue4fest#ue4fest UNREAL FEST EXTREME 2020 WINTER
- 3. #ue4fest#ue4fest 株式会社 理 経 新規事業推進室長 石川 大樹 自己紹介 2015年理経入社。 入社後「UE4を活用したVR開発」 に特化した新規事業部を立ち上げる。 自動車、不動産など幅広いエンター プライズ向けVRの企画立案・開発 を担う。 株式会社 理 経 XRグループ長 田村 貴紀 2007年理経入社。 部品機器やシステムの営業を経て、 2017年からVR事業の営業責任者。 現在は自動車業界を中心に担当し、 車両開発に使われるシミュレーショ ンソフトウェアとUE4連携に特化。 株式会社 理 経 UE4 シニアエンジニア KHUSINOV Jakhongir 2010年にウズベキスタンから来日。 映像制作会社でUE4の開発に従事し た後、2018年理経入社。 防災、車両開発用VRなどの幅広い エンタープライズVRの統括エンジ ニアを務める。
- 5. #ue4fest#ue4fest 消防士訓練用VR開発 東京大学バーチャルリアリティ教育研究センター ・東京理科大学・横浜市消防局と共同研究 実績 EPIC MegaGrants 受賞 コンテンツ海外展開 促進事業 Oculus ISV Program 防災訓練用に羽田空港ターミナルを製作。 西日本豪雨を再現し、広島県に納入。
- 7. #ue4fest#ue4fest ADAS ドライバー補助機能の総称（追従、レーンキープ） HILS 複数のシミュレーションツールを連携させ開発する手法 Carsim 世界的に有名な車両挙動シミュレーションツール HMI ヒューマンマシンインターフェイスの略で人と車を繋ぐ機能 用語解説
- 11. #ue4fest#ue4fest シミュレーション連携例 自動運転プロトタイプ 車 自動運転コントローラ認識シミュレータ 車両シミュレータ 知能ユニット 制御ユニット ロケータ CarSim路面モデルOpenDRIVE or 座標データ 車両開発用仮想空間 UnrealEngine4 ①仮想カメラ映像 画像 路面モデル 路面モデル構築 ②制御情報 ③周辺情報 ④各種オブジェクト位置情報 道路モデル
- 12. #ue4fest#ue4fest 認識シミュレータの必要要件とは？ 12 実空間は二つの連続性が担保されており、それは“空間”と“時間”になります。 その上でAIが認識可能となる時間や空間の変換機能（入出力機能）が必要になります。 認識シミュレータでも空間、時間、入出力の3要素を表現する必要があります。 入出力 時間空間 入出力 ： カメラやレンズの再現 時間 ： 外部システムとの同期（HILS / MILS / SILS) 空間 ： VR空間のオブジェクト、反射及び周辺光
- 13. #ue4fest#ue4fest 路面作成 Atlatec社路面測定機器 空間 • 路面制作が重要な理由 • Carsim / OpenDriveに対応 トベルーラ ベタン
- 14. #ue4fest#ue4fest • （CSVの中身）路面データをCSVに出力 • CSVからInstaced Static Meshを作成し、 Static Mesh として保存 • Instaced Static Mesh作成はC++クラスで実装 • FBXでエクスポート→3dsMax等で使用 路面作成 空間
- 15. #ue4fest#ue4fest • クライアントによって点群の粒度が異なる • 要求される粒度に変換する機能を作成 • 適度な粒度に調整可能 路面作成 粒度 空間
- 22. #ue4fest#ue4fest レンズ歪み低い場合 レンズ歪み高い場合 レンズ再現 • ビューをそのまま加工しているためノイズが発生 →別途テクスチャを加えて多少軽減できるが効果は限定的 入出力
- 24. #ue4fest#ue4fest 同期を行うには、nDisplayを利用 nDisplayで行った事。 • カメラ対応付け • PostProcessMaterialの個別適用 • イベントクラスタの設定 • 外部システム同期確認 時間 https://docs.unrealengine.com/ja/Engine/Rendering/nDisplay/index.html 複数カメラ(nDisplay)
- 25. #ue4fest#ue4fest • 自車両に対しCineCameraアクタを複数台親子付け • 各カメラのビューをnDisplayに表示 • 4.25で追加されたBPノード”Set Camera”を使用 →自車両の各カメラにノードを対応付け 複数カメラ(nDisplay) 時間
- 31. #ue4fest#ue4fest • なぜか？ →4.25のデフォルトではCameraへのPostProcessMaterial 適用は非対応 複数カメラ(nDisplay) なんとかしたい 時間
- 32. #ue4fest#ue4fest • 試行錯誤（その１） →CineCameraを CollisionBoxで囲った PostProcessVolumeに被せる 複数カメラ(nDisplay) 時間
- 34. #ue4fest#ue4fest • 試行錯誤（その２） →BPノード”Get node ID”でnDisplayノードを区別してから PostProcessVolumeをEnabledにしたらよいのでは…？ 複数カメラ(nDisplay) 時間
- 37. #ue4fest#ue4fest • 試行錯誤（まとめ） →”Get node ID”で各nDisplayノードを区別できるため 画面ごとに個別の処理を行うのに有効 →他にもnDisplayのBPノードを使えばできることが増えそう 複数カメラ(nDisplay) 時間
- 38. #ue4fest#ue4fest • クラスタイベントの設定 • クラスタイベント とは： →nDisplay クラスタのすべてのノードにイベントに 同時に応答させる手段 (公式ドキュメントより引用) →任意のイベントを各画面に対し同時に見えるように するための仕組み 複数カメラ(nDisplay) https://docs.unrealengine.com/ja/Engine/Rendering/nDisplay/ClusterEvents/index.html 時間
- 39. #ue4fest#ue4fest • WHY →HILSから一定周期で送られてくる全車両の位置情報を 全ノードに反映させるため （無いとマスターノードしか車が動かない） • HOW TO →車両ごとに位置情報をまとめて全ノードに送信、 情報を受け取ったらSet Actor Location And Rotation ノードで配置 複数カメラ(nDisplay) 時間
- 40. #ue4fest#ue4fest • おおまかな設定方法（詳細はドキュメント参照） 1. BP内でイベント受信準備 2. 送りたい情報をString型のMapにまとめ、Emit cluster eventノードで送信 3. On Cluster Eventノードで受信時に情報を受け取る 複数カメラ(nDisplay) 時間
- 42. #ue4fest#ue4fest • 外部システムと連携する上で同期が重要 • Carsim,Simulinkの連携 →汎用性が高く高速なUDP通信を使用 • UE4側での送受信をBPで行えばすばやく実装可能 リアルタイム同期（データのやりとり) 時間
- 43. #ue4fest#ue4fest • 画像認識ではコントラスト比で物体を認識する手法もあるため 実映像のコントラストに寄せる必要がある →ヒストグラムに着目した リアル絵評価 空間 人間の目 ⇔ AIの目
- 46. #ue4fest#ue4fest • アノテーションとはAIが物体を認識する際の枠付け行為 • UE4で再現したもの（Box,自車両との距離,etc…） • 複数オブジェクトに対してリアルタイムで認識 アノテーション 空間
- 49. #ue4fest#ue4fest LiDARシミュレーション(monoDrive) 49 • センサーモデルに基づいたシミュレーション • シミュレーション結果をリアルタイムにVR空間へ反映 • 各オブジェクトの物質的性質も再現 • UnrealEngine4連携を主軸に考えた製品
- 51. #ue4fest#ue4fest • HMI(Human Machine Interface)開発 • ユーザビリティ評価 • 温度の再現 HMI開発
- 54. #ue4fest#ue4fest 温度の再現 • 没入効果を高めるため、温度デバイスをUE4に連携 • 映像に合わせてリアルタイムに制御 • 10～45度を数秒間で調整