激光雷达在游戏中的未来
令人惊讶的是，游戏开发正在成为导航和激光雷达数据越来越受欢迎的用例。然而，在3D点云几乎无穷无尽的可能应用中，它经常被忽视，例如自动驾驶汽车导航，物体检测或地理空间测量。随着个人电脑 （PC） 和游戏机变得越来越强大，用户需要更多身临其境的体验，尤其是那些允许他们在他们已经知道的环境中自主导航的体验。本文讨论了导航数据如何用于帮助游戏开发，进而使激光雷达在这个价值数十亿美元的行业中发挥主导作用。
激光雷达实际上可以追溯到 1960 年代，然而，直到数字世界的加速发展，该技术的使用才猛增。与任何新技术一样，当它首次推向市场时，单位成本很高，无法收回研发成本。随着时间的推移，随着技术的成熟，价格已经下降。这使该技术掌握在更广泛的受众手中，因此，新的和创新用例的数量也有所增加。
激光雷达，或者更具体地说是汽车级激光雷达，以其最纯粹的形式而闻名，因为它在自动驾驶汽车行业中的使用，用于实时物体检测和避免碰撞。但是，从测绘的角度来看，它也可以成为电子游戏开发人员的有用工具。
图 1：使用 OxTS INS 和激光雷达传感器创建的一系列点云
点云的多功能性
点云可以保留来自先前扫描对象的实时激光雷达数据，并用于构建可在稍后阶段进行分析的环境图片。要创建 3D 点云，用户必须将惯性导航系统 （INS） 的测量结果与原始激光雷达数据相结合（图 1）。没有准确的INS数据，就不可能创建3D点云，因为激光雷达传感器需要知道它在哪里（位置），它的方向和航向（导航）以及它的时间（时间）。如果没有对编码的良好理解，这可能很难实现。但是，各种软件应用程序（如 OxTS 地理参考器）使用户能够避免复杂的软件工程工作。地理配准完成后，软件将创建一个数据包捕获 （PCAP） 文件，用户可以在许多点云查看器软件应用程序中查看该文件。
点云出于许多广泛而多样的原因而有用。自动驾驶汽车开发人员可以使用点云来构建城市的数字地图，以进一步帮助检测和避免物体，而地理空间测量员可能希望使用点云来确定道路随时间推移的退化或监测海岸侵蚀的速度。这些是一些更常见的用例。随着激光雷达技术变得越来越容易获得，使用点云的新的和创造性的方法正在出现 - 包括用于视频游戏开发。
图2：使用安装在无人机上的INS和激光雷达测量的老化铁路桥
在游戏开发者中广受欢迎
PC 和游戏机数据存储和处理能力的提高意味着开发人员面临着越来越大的压力，需要为游戏玩家提供新的、创新的和不断扩展的数字世界来探索。其中一种方法是允许游戏玩家在数字环境中探索自己的环境。但是，手动重新创建即使是很小的区域也需要大量时间。激光雷达和点云通过为开发人员提供更快、更具成本效益的方式来解决这个问题。
图3：Assetto Corsa电子游戏
实例
OxTS的合作伙伴Dronezone SRL是一家发现游戏开发是激光雷达技术不断增长的市场的公司。Dronezone制造和租用专业无人机（无人机或“无人机”）。它制造无人机有效载荷，包括Velodyne VLP-16激光雷达传感器和OxTS INS设备，用于各种激光雷达调查项目。Dronezone的一位客户使用有效载荷扫描老化的铁路桥梁，寻找可能的弱点和随时间推移的恶化（图2）。
尽管Dronezone传统上参与地理空间映射项目，但它看到越来越需要迎合更多利基应用程序。例如，Dronezone最近开展了一项引人注目的项目，以调查特兰西瓦尼亚环赛道。客户 - 负责开发名为 Assetto Corsa 的赛车模拟器游戏的视频游戏开发商 - 希望赛道轮廓的准确数字表示作为开始开发工作的基础（图 3）。
图 4：点云显示了特兰西瓦尼亚环赛道的鸟瞰图
创建有效负载
对于这个项目，Dronezone决定摆脱传统的基于无人机的测绘，使用激光雷达传感器精确测量轨道。与许多现成的解决方案不同，可以通过重新利用硬件用于汽车来利用 Dronezone 无人机有效载荷的灵活性。这种设置使Dronezone能够完成赛道的多圈，并创建赛道完整布局的精确高密度点云（图4和图5）。
为了进一步改善结果，Dronezone 使用 OxTS Georeferencer 中提供的 Boresight 校准功能来校准激光雷达传感器和 INS 的坐标框。这个过程涉及对两个逆反射靶标的简短调查，提高了最终结果的清晰度，并消除了模糊和复视。
除了受益于整个赛道的真实准确性之外，Dronezone客户的游戏开发人员可以随时返回并分析点云，而无需重新访问该位置。这意味着在开发阶段节省了大量的时间、金钱和精力。生成的数据质量使Dronezone更加有信心，在为视频游戏绘制更多轨道方面，它可以从同一客户那里赢得更多业务。
图 5：显示特兰西瓦尼亚环赛道自上而下的视图的点云
激光雷达在游戏中的未来
这只是随着激光雷达技术民主化而出现的新的和独特的应用的一个例子。随着技术的进一步发展，激光雷达和导航数据可能会用于越来越身临其境和包罗万象的游戏体验，例如通过虚拟现实。例如，在最近的一次展览中，OxTS技术合作伙伴Velodyne Lidar展示了使用虚拟现实耳机在点云中独立导航。因此，虚拟现实极有可能在未来的游戏中发挥关键作用。
随着电子游戏开发人员不断突破可能的界限，这将推动对绘制更大、更广泛和难以到达的环境的需求不断增长。激光雷达和点云等技术在加快这一过程并节省时间和精力方面特别有用。但是，重要的是要记住，如果没有准确的导航数据，激光雷达就无法在未来的电子游戏行业中发挥主导作用。
图 6：激光雷达和 INS 设置准备勘测特兰西瓦尼亚环赛道
文章来源：GIM ，作者：Geoff Besbrode
本文由谷歌翻译而成，由小助手整理。文章可能有错误语句及不通顺情况，仅供参考学习。
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