AirSim/Cosys-AirSim 游戏开发（四）外部固定位置监控相机

这个博客介绍了如何通过 settings.json 文件添加一个无人机外的 固定位置监控相机，因为在使用过程中发现 Airsim 对外部监控相机的描述模糊，而 Cosys-Airsim 在官方文档中没有提供外部监控相机设置，最后在源码示例中找到了，所以感觉有必要记录下。

AirSim 官方文档：https://microsoft.github.io/AirSim/
Cosys-AirSim 官方文档：https://cosys-lab.github.io/Cosys-AirSim/

【Note】：AirSim 和 Cosys-AirSim 在外部相机配置和使用方面有较大差异，如果你用的是较新的 AirSim 版本发现原生的配置方案没有生效建议试下 Cosys-AirSim 的配置方案，这两个在大多数情况下是兼容 settings.json 文件的。

1. Cosys-AirSim 配置方案

文档溯源

对于 Cosys-AirSim 而言配置外部固定位置监控相机主要参考下面的官方文档：

Cosys-AirSim Settings Doc：https://cosys-lab.github.io/Cosys-AirSim/settings/

和原生 AirSim 不同，Cosys-AirSim 将外部相机定义为载具的一个对象，只不过可以通过设置标签来固定相机，我感觉这么做的一个原因是 API 中获取相机图片的接口需要传入一个载具名。

但当你打开链接后找到原生 AirSim 中对应位置的示例 settings 后实际上看不到有关外部相机配置的描述，同时搜索 ExternalCamera 也返回的是无结果。

在这里插入图片描述

实际上你需要返回链接的最上方找到 Cosys-AirSim Settings 标签中 settings_example.json 链接并打开：

settings_example.json 文件：https://cosys-lab.github.io/Cosys-AirSim/settings_example.json

打开链接后找到 Vehicles 字段中的 Cameras 属性就可以发现控制相机是内部相机还是外部相机的标签为 External 和 ExternalLocal：

在这里插入图片描述

那么最精简的配置格式如下：

{"ClockSpeed": 1,"SeeDocsAt": "https://github.com/Microsoft/AirSim/blob/master/docs/settings.md","SettingsVersion": 1.2,"SimMode": "Multirotor","ViewMode": "SpringArmChase","Vehicles": {"drone_1": {"Cameras": {"fpv_cam": {// ...},"FixedCamera": {"External": true,           // 外部标志位"ExternalLocal": true,      // 外部标志位// ...}},"Pitch": 0.0, "Roll": 0.0, "Yaw": 0.0,"VehicleType": "SimpleFlight","X": 0.0, "Y": 0.0, "Z": 0.0}},"SubWindows": [{"WindowID": 0,"ImageType": 0,"CameraName": "fpv_cam","Visible": true},{"WindowID": 2,"ImageType": 0,"CameraName": "FixedCamera","Visible": true}]
}

配置示例

下面给出一个简单的配置 setting.json 示例，包含一个搭载 1080p 分辨率相机的FPV无人机 + 一个和 4K 分辨率的地面监控相机：

{"ClockSpeed": 1,"SeeDocsAt": "https://github.com/Microsoft/AirSim/blob/master/docs/settings.md","SettingsVersion": 1.2,"SimMode": "Multirotor","ViewMode": "SpringArmChase","Vehicles": {"drone_1": {"Cameras": {"fpv_cam": {"CaptureSettings": [{"FOV_Degrees": 90,"Width": 1080,"Height": 720,"ImageType": 0,"Framerate": 30}],"Pitch": 0.0, "Roll": 0.0, "Yaw": 0.0,"X": 0.4, "Y": 0.0, "Z": 0.0},"FixedCamera": {"Pitch": 30.0, "Roll": 0.0, "Yaw": 0.0,"X": 0.4, "Y": 0.0, "Z": 0.0,"External": true,"ExternalLocal": true,"CaptureSettings": [{"FOV_Degrees": 90,"Width": 4096,"Height": 2048,"ImageType": 0,"Framerate": 30}]}},"Pitch": 0.0, "Roll": 0.0, "Yaw": 0.0,"VehicleType": "SimpleFlight","X": 0.0, "Y": 0.0, "Z": 0.0}},"SubWindows": [{"WindowID": 0,"ImageType": 0,"CameraName": "fpv_cam","Visible": true},{"WindowID": 2,"ImageType": 0,"CameraName": "FixedCamera","Visible": true}]
}

启动程序后控制无人机就可以看见两个子图中的画面存在差异：

在这里插入图片描述

2. AirSim 配置方案

文档溯源

对于原生 AirSim 配置外部固定位置监控相机主要参考的是下面的官方文档：

AirSim Settings Doc：https://microsoft.github.io/AirSim/settings/

进入链接后下拉找到 Aviable Settings and Their Defaults 这个标签就可以看到示例 settings.json 内容：

在这里插入图片描述

重点关注示例中的 ExternalCameras 字段，这个字段表示外部相机配置，该字段与 Vehicles 字段是同级的，不能将该字段放在无人机字段下面，去除掉冗余内容后最精简版本如下：

{"ClockSpeed": 1,"SeeDocsAt": "https://github.com/Microsoft/AirSim/blob/master/docs/settings.md","SettingsVersion": 1.2,"SimMode": "Multirotor","ViewMode": "SpringArmChase","Vehicles": {"SimpleFlight": {"Cameras": {"FPVCamera":{   // 机载相机名// ...}}}},"ExternalCameras": {"FixedCamera": {       // 外部监控相机名// ...}},"SubWindows": [{"WindowID": 0,"ImageType": 0,"CameraName": "FPVCamera",  // 机载相机名"Visible": true},{"WindowID": 2,"ImageType": 0,"CameraName": "FixedCamera",    // 外部监控相机名"Visible": true}]
}

配置示例

下面给出一个简单的配置 setting.json 示例，包含一个搭载 1080p 分辨率相机的FPV无人机 + 一个和 4K 分辨率的地面监控相机：

{"ClockSpeed": 1,"SeeDocsAt": "https://github.com/Microsoft/AirSim/blob/master/docs/settings.md","SettingsVersion": 1.2,"SimMode": "Multirotor","ViewMode": "SpringArmChase","Vehicles": {"drone_1": {"Cameras": {"fpv_cam": {"CaptureSettings": [{"FOV_Degrees": 90,"Width": 1080,"Height": 720,"ImageType": 0,"Framerate": 30}],"Pitch": 0.0, "Roll": 0.0, "Yaw": 0.0,"X": 0.4, "Y": 0.0, "Z": 0.0}},"Pitch": 0.0, "Roll": 0.0, "Yaw": 0.0,"VehicleType": "SimpleFlight","X": 0.0, "Y": 0.0, "Z": 0.0}},"ExternalCameras": {"FixedCamera": {"CaptureSettings": [{"FOV_Degrees": 90,"Width": 4096,"Height": 2048,"ImageType": 0,"Framerate": 30}],"Pitch": 30.0, "Roll": 0.0, "Yaw": 0.0,"X": 5.0, "Y": 0.0, "Z": 0.0}},"SubWindows": [{"WindowID": 0,"ImageType": 0,"CameraName": "fpv_cam","Visible": true},{"WindowID": 2,"ImageType": 0,"CameraName": "FixedCamera","Visible": true}]
}