Arm Car Simulator: o que é e como funciona?
Você já se perguntou como os fabricantes de automóveis testam e desenvolvem seus veículos antes de pegar a estrada? Como eles garantem que seus carros sejam seguros, eficientes e confiáveis em diferentes cenários e condições? Como eles incorporam recursos avançados, como controle de cruzeiro adaptativo, assistente de permanência na faixa e prevenção de colisões?
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A resposta é simulação de carro. A simulação de carro é o processo de criar uma representação virtual de um carro real e seu ambiente, e usá-la para testar e avaliar seu desempenho e comportamento. A simulação de carros pode ajudar os fabricantes de automóveis a economizar tempo, dinheiro e recursos, além de melhorar a qualidade e a segurança de seus produtos.
Mas nem todos os simuladores de carros são criados iguais. Alguns são mais realistas, precisos e confiáveis do que outros. Alguns são mais flexíveis, escaláveis e compatíveis do que outros. Alguns são mais adequados para aplicações e domínios específicos do que outros.
É por isso que a Arm, fornecedora líder mundial de IP de semicondutores, desenvolveu uma solução exclusiva para simulação de carros: Arm Car Simulator. Neste artigo, explicaremos o que é o Arm Car Simulator, como ele funciona, quais recursos e benefícios oferece e como você pode utilizá-lo em seus próprios projetos.
Introdução
O que é braço?
A Arm é uma empresa global que projeta e licencia IP de semicondutores para várias aplicações, como smartphones, tablets, laptops, servidores, dispositivos IoT, sistemas automotivos e muito mais. Arm IP inclui núcleos de CPU, núcleos de GPU, núcleos de ISP, interconexões, soluções de segurança, ferramentas de software e plataformas.
O Arm IP é usado por mais de 70% da população mundial em mais de 180 bilhões de dispositivos. O Arm IP permite uma computação mais rápida, mais inteligente e com maior eficiência energética para uma ampla gama de mercados e setores.
O que é um simulador de carro?
Um simulador de carro é um aplicativo de software que permite aos usuários criar e executar simulações virtuais de carros e seus ambientes.Um simulador de carro normalmente consiste em três componentes principais:
Um modelo de carro: é a representação digital da estrutura física, aparência, dinâmica e comportamento de um carro real. Um modelo de carro pode ser importado de um arquivo CAD existente ou criado do zero usando uma interface gráfica do usuário (GUI) ou uma linguagem de programação.
Um modelo de ambiente: Esta é a representação digital do ambiente físico, condições e eventos que afetam o carro. Um modelo de ambiente pode incluir estradas, edifícios, sinais de trânsito, pedestres, efeitos climáticos, efeitos de iluminação, efeitos sonoros, etc. Um modelo de ambiente pode ser importado de um arquivo de mapa existente ou criado do zero usando uma GUI ou uma linguagem de programação.
Um controlador de carro: Este é o programa de software que controla as ações e reações do carro em resposta ao ambiente. Um controlador de carro pode ser programado usando várias linguagens e estruturas, como C , C++ , Python , Java , MATLAB ou ROS . Um controlador de carro pode implementar diferentes níveis de automação, desde a direção manual até a direção totalmente autônoma.
Por que usar a tecnologia Arm para simulação de carros?
A tecnologia Arm oferece várias vantagens para a simulação de carros em relação a outras soluções. Algumas dessas vantagens são:
A tecnologia Arm é amplamente utilizada na indústria automotiva, especialmente para sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS) e sistemas de direção autônoma. Ao usar a tecnologia Arm para simulação de carros, os usuários podem garantir compatibilidade, consistência e confiabilidade entre seus modelos de simulação e suas contrapartes do mundo real.
A tecnologia Arm foi projetada para computação de alto desempenho, essencial para a simulação de carros, que envolve cálculos complexos, renderização de gráficos e processamento de dados. A tecnologia Arm inclui núcleos de CPU, núcleos de GPU e núcleos de ISP que podem lidar com essas tarefas de maneira eficiente e eficaz.
A tecnologia Arm é otimizada para sistemas críticos de segurança, que são cruciais para ADAS e sistemas de direção autônoma.A tecnologia Arm inclui recursos de segurança, como correção de erros, detecção de falhas e redundância que podem prevenir ou mitigar falhas e mau funcionamento.
A tecnologia Arm é compatível com vários softwares e ferramentas de terceiros comumente usados para simulação de carros, como Webots, ROS, MATLAB, Simulink, etc. A tecnologia Arm pode se integrar perfeitamente a essas soluções e permitir que os usuários aproveitem suas habilidades e recursos existentes.
Recursos e benefícios do Arm Car Simulator
Tecnologia de CPU, GPU e ISP de alto desempenho
O Arm Car Simulator é baseado na mais recente tecnologia de CPU, GPU e ISP da Arm, que oferece computação de alto desempenho para simulação de carros. Algumas das características e benefícios desta tecnologia são:
CPU Arm Cortex-A78AE: Este é um núcleo de CPU de alto desempenho que oferece até 30% mais desempenho do que seu antecessor, o Cortex-A76AE. A CPU Cortex-A78AE suporta até oito núcleos por cluster e até dois clusters por chip. A CPU Cortex-A78AE também suporta a tecnologia Split-Lock da Arm, que permite aos usuários configurar os núcleos como divididos (para desempenho) ou bloqueados (para segurança).
GPU Arm Mali-G78AE: Este é um núcleo de GPU de alto desempenho que oferece até 25% mais desempenho do que seu antecessor, o Mali-G76AE. A GPU Mali-G78AE suporta até 24 núcleos shader por chip e até quatro chips por cluster. A GPU Mali-G78AE também suporta a tecnologia Arm's Frame Buffer Compression (AFBC), que reduz a largura de banda e o consumo de energia comprimindo os dados gráficos.
Arm Ethos-N78 NPUs: São unidades de processamento neural (NPUs) de alto desempenho que oferecem até 25% mais desempenho do que seus antecessores, os NPUs Ethos-N77. As NPUs Ethos-N78 suportam até oito NPUs por chip e até quatro chips por cluster. As NPUs Ethos-N78 também oferecem suporte à tecnologia Arm's Machine Learning Processor (MLP), que acelera tarefas de inferência de aprendizado de máquina, como detecção de objetos, reconhecimento facial e processamento de linguagem natural.
Arm Mali-C71AE ISP: Este é um processador de sinal de imagem (ISP) de alto desempenho que oferece até 30% mais desempenho do que seu antecessor, o Mali-C52. O Mali-C71AE ISP suporta até quatro câmeras por chip e até 16 câmeras por cluster. O Mali-C71AE ISP também suporta a tecnologia HDR (High Dynamic Range) da Arm, que melhora a qualidade da imagem capturando mais detalhes em áreas claras e escuras.
Sistemas críticos de segurança para ADAS e direção autônoma
O Arm Car Simulator foi projetado para sistemas críticos de segurança necessários para ADAS e sistemas de direção autônoma. Algumas das características e benefícios deste design são:
Arm Safety Ready: Este é um conjunto abrangente de produtos, ferramentas e serviços relacionados à segurança que ajudam os usuários a atingir os mais altos níveis de padrões de segurança funcional, como ISO 26262 e IEC 61508. O Arm Safety Ready inclui núcleos IP com certificação de segurança, documentação de segurança, pacotes de segurança, bibliotecas de segurança, ferramentas de segurança, suporte de segurança e treinamento de segurança.
Arm Platform Security Architecture (PSA): Esta é uma estrutura que ajuda os usuários a implementar recursos de segurança em seus sistemas, como inicialização segura, armazenamento seguro, comunicação segura, atualização segura, etc. Arm PSA inclui especificações de segurança, núcleos IP de segurança, componentes de software de segurança, ferramentas de segurança, esquemas de certificação de segurança e parceiros do ecossistema de segurança.
Acesso Flexível Arm para Segurança: Este é um modelo de licenciamento que permite aos usuários acessar uma ampla gama de núcleos Arm IP para aplicações críticas de segurança sem taxas iniciais ou royalties. O Arm Flexible Access for Safety permite que os usuários avaliem, criem protótipos, projetem e lancem seus produtos com riscos e custos mínimos.
Integração perfeita com software e ferramentas de terceiros
O Arm Car Simulator é compatível com vários softwares e ferramentas de terceiros amplamente usados para simulação de carros. Algumas das características e benefícios desta compatibilidade são:
Webots: Este é um simulador de robô de código aberto que suporta várias linguagens de programação e estruturas, como C, C++, Python, Java, MATLAB ou ROS. O Webots permite que os usuários criem e simulem modelos e ambientes de carros realistas usando uma interface de arrastar e soltar ou um editor de texto. Webots também fornece vários sensores, atuadores e controladores para os modelos de carros, bem como um motor de física, um motor de renderização e um motor de som para a simulação. Webots é a plataforma de software oficial do Arm Car Simulator.
ROS: Este é um framework de código aberto que fornece um conjunto de bibliotecas e ferramentas para desenvolver e executar aplicações de robôs. O ROS suporta várias linguagens e plataformas e oferece recursos como passagem de mensagens, chamadas de serviço, servidores de parâmetros, gerenciamento de nós, etc. O ROS também fornece uma grande coleção de pacotes para várias funcionalidades do robô, como percepção, navegação, manipulação, planejamento etc.
MATLAB e Simulink: São produtos de software comercial que oferecem um ambiente gráfico e numérico para computação científica e projeto de engenharia. MATLAB é uma linguagem de programação que suporta operações matriciais, análise de dados, visualização, etc. Simulink é um editor de diagrama de blocos que suporta modelagem, simulação, teste e implantação de sistemas dinâmicos. MATLAB e Simulink podem ser usados com Webots para criar e simular modelos de carros e ambientes no Arm Car Simulator.
Como usar o Arm Car Simulator
Baixe e instale Webots
O primeiro passo para usar o Arm Car Simulator é baixar e instalar o Webots no seu computador. Webots está disponível para sistemas operacionais Windows, Linux e macOS. Você pode baixar Webots no site oficial:
Para instalar Webots, siga as instruções no site ou no guia do usuário:
Depois de instalar o Webots, você pode iniciá-lo clicando duas vezes no ícone do Webots em sua área de trabalho ou na pasta de aplicativos.
Importe ou crie seu próprio modelo de carro e ambiente
O próximo passo é importar ou criar seu próprio modelo de carro e ambiente no Webots. Você pode escolher entre vários modelos de carros e ambientes predefinidos que estão incluídos na distribuição do Webots, ou pode criar o seu próprio usando a GUI ou a linguagem de programação de sua escolha.
Para importar um modelo de carro ou ambiente predefinido, siga estas etapas:
Em Webots, clique em File > Open World...
Navegue até a pasta onde o Webots está instalado e, em seguida, vá para a pasta projetos > veículos > mundos.
Selecione o arquivo de mundo que corresponde ao modelo de carro ou ambiente que deseja importar. Por exemplo, se você deseja importar o modelo Toyota Prius com um ambiente de cidade, selecione o arquivo city.wbt.
Clique em Abrir.
Para criar seu próprio modelo de carro ou ambiente, siga estas etapas:
Em Webots, clique em Arquivo > Novo Mundo...
Um novo mundo vazio será criado.
Para criar um modelo de carro, clique em Adicionar > Robô > Novo Robô...
Uma caixa de diálogo aparecerá onde você pode nomear seu robô, escolher seu tipo de nó base (como Car ou DifferentialWheels) e especificar suas propriedades básicas (como translação, rotação, controlador, etc.). Clique em OK.
Um novo nó de robô será adicionado à árvore de cena. Você pode editar suas propriedades e adicionar mais nós (como formas, juntas, sensores, etc.) usando o editor de árvore de cena ou o editor de texto.
Para criar um modelo de ambiente, clique em Adicionar > Ambiente > Novo Ambiente...
Uma caixa de diálogo aparecerá onde você pode nomear seu ambiente, escolher seu tipo de nó base (como Fundo ou Névoa) e especificar suas propriedades básicas (como cor do céu, cor do solo, densidade da névoa, etc.). Clique em OK.
Um novo nó de ambiente será adicionado à árvore de cena.Você pode editar suas propriedades e adicionar mais nós (como formas, luzes, sons, etc.) usando o editor de árvore de cena ou o editor de texto.
Programe seu controlador de carro em C, C++, Python, Java, MATLAB ou ROS
O próximo passo é programar o controlador do seu carro no idioma e estrutura de sua escolha. Você pode usar C, C++, Python, Java, MATLAB ou ROS para escrever seu controlador de carro. Você também pode usar uma combinação dessas linguagens e estruturas, se preferir.
Para programar o controlador do carro, siga estas etapas:
Em Webots, selecione o nó do robô que corresponde ao seu modelo de carro na árvore da cena.
No painel de propriedades, clique no campo do controlador e selecione a linguagem ou estrutura que deseja usar. Por exemplo, se você quiser usar Python, selecione python.
Uma nova pasta com o mesmo nome do nó do seu robô será criada na pasta controllers do seu projeto. Esta pasta conterá um arquivo de modelo com o mesmo nome de sua linguagem ou estrutura. Por exemplo, se você selecionou python, a pasta conterá um arquivo python.py.
Abra o arquivo de modelo usando o editor de texto ou um editor externo de sua escolha.
Escreva o código do controlador do carro dentro do arquivo de modelo. Você pode usar a referência da API Webots para encontrar as funções e classes disponíveis para sua linguagem ou framework:
Salve e feche o arquivo quando terminar.
Execute e teste sua simulação em Webots ou exporte-a como filme ou cena HTML
A etapa final é executar e testar sua simulação em Webots ou exportá-la como um filme ou cena HTML. Você pode executar e testar sua simulação em Webots para ver como seu modelo de carro e ambiente se comportam e interagem. Você também pode exportar sua simulação como um filme ou cena HTML para compartilhá-la com outras pessoas ou usá-la para outras finalidades.
Para rodar e testar sua simulação no Webots, siga os seguintes passos:
No Webots, clique em Simulação > Executar.
A simulação começará e você verá o modelo e o ambiente do seu carro na visualização 3D.
Você pode usar os botões da barra de ferramentas para pausar, continuar, reiniciar ou parar a simulação. Você também pode usar os atalhos de teclado para controlar a velocidade da simulação, modo de visualização, posição da câmera, etc.
Você pode usar o painel do console para ver a saída do código do controlador do carro. Você também pode usar o painel plotter para ver os gráficos de várias variáveis e parâmetros de sua simulação.
Para exportar sua simulação como um filme ou cena HTML, siga estas etapas:
No Webots, clique em Arquivo > Exportar > Filme...
Uma caixa de diálogo aparecerá onde você pode especificar o nome, formato, qualidade, resolução, duração e taxa de quadros do seu filme. Clique em OK.
Um novo arquivo de filme será criado na pasta de filmes do seu projeto. Você pode reproduzi-lo usando qualquer reprodutor de mídia compatível com o formato escolhido.
Como alternativa, você pode clicar em Arquivo > Exportar > Modelo HTML5...
Uma caixa de diálogo aparecerá onde você pode especificar o nome e a qualidade de sua cena HTML. Clique em OK.
Um novo arquivo HTML será criado na pasta html do seu projeto. Você pode abri-lo usando qualquer navegador da Web compatível com a tecnologia WebGL.
Conclusão
Resumo dos principais pontos
Neste artigo, explicamos o que é Arm Car Simulator, como funciona, quais recursos e benefícios oferece e como você pode usá-lo em seus próprios projetos. Mostramos que o Arm Car Simulator é baseado na mais recente tecnologia de CPU, GPU e ISP da Arm, que oferece computação de alto desempenho para simulação de carros. Também mostramos que o Arm Car Simulator foi projetado para sistemas críticos de segurança necessários para ADAS e sistemas de direção autônoma. Além disso, mostramos que o Arm Car Simulator é compatível com vários softwares e ferramentas de terceiros amplamente utilizados para simulação de carros, como Webots, ROS, MATLAB e Simulink.Por fim, mostramos como baixar e instalar Webots, importar ou criar seu próprio modelo e ambiente de carro, programar seu controlador de carro em C, C++, Python, Java, MATLAB ou ROS e executar e testar sua simulação em Webots ou exportá-la como um filme ou cena HTML.
Call to action e link para o site da Arm
Se você estiver interessado em aprender mais sobre o Arm Car Simulator ou experimentá-lo, visite o site oficial do Arm:
No site, você pode encontrar mais informações sobre as características e benefícios do Arm Car Simulator, bem como as especificações técnicas e documentação. Você também pode baixar uma versão de avaliação gratuita do Arm Car Simulator e acessar vários tutoriais e exemplos para ajudá-lo a começar.
O Arm Car Simulator é uma solução poderosa e versátil para simulação de carros que pode ajudá-lo a criar simulações realistas, precisas e confiáveis de carros e seus ambientes. Seja você um fabricante de automóveis, um pesquisador, um desenvolvedor ou um hobby, o Arm Car Simulator pode ajudá-lo a atingir seus objetivos e dar vida às suas ideias.
perguntas frequentes
Qual é a diferença entre o Arm Car Simulator e outros simuladores de carros?
Arm Car Simulator é diferente de outros simuladores de carros de várias maneiras. Algumas das principais diferenças são:
O Arm Car Simulator é baseado na mais recente tecnologia de CPU, GPU e ISP da Arm, que oferece computação de alto desempenho para simulação de carros.
O Arm Car Simulator foi projetado para sistemas críticos de segurança necessários para ADAS e sistemas de direção autônoma.
O Arm Car Simulator é compatível com vários softwares e ferramentas de terceiros amplamente utilizados para simulação de carros, como Webots, ROS, MATLAB e Simulink.
Quais são os requisitos de sistema para o Arm Car Simulator?
Os requisitos do sistema para Arm Car Simulator são:
Um sistema operacional Windows 10, Linux ou macOS de 64 bits.
Um mínimo de 8 GB de RAM.
Um mínimo de 10 GB de espaço em disco.
Uma placa gráfica compatível com OpenGL 3.3 ou superior.
Quanto custa o Arm Car Simulator?
O Arm Car Simulator tem diferentes opções de preços, dependendo do tipo e número de licenças que você precisa. Você pode escolher entre:
Uma versão de avaliação gratuita que permite usar o Arm Car Simulator por 30 dias com recursos limitados.
Uma licença pessoal que permite usar o Arm Car Simulator para fins não comerciais com recursos completos.
Uma licença profissional que permite usar o Arm Car Simulator para fins comerciais com recursos completos.
Uma licença acadêmica que permite usar o Arm Car Simulator para fins educacionais ou de pesquisa com recursos completos.
Você pode encontrar mais detalhes sobre as opções de preços e como comprá-los no site da Arm:
Como posso obter suporte para o Arm Car Simulator?
Se você precisar de suporte para o Arm Car Simulator, poderá usar os seguintes recursos:
O guia do usuário: Este é um documento abrangente que explica como usar o Arm Car Simulator em detalhes. Você pode acessá-lo no menu Webots ou no site da Arm:
O fórum: Esta é uma comunidade online onde você pode fazer perguntas, compartilhar ideias e obter ajuda de outros usuários e especialistas. Você pode acessá-lo no menu Webots ou no site da Cyberbotics:
A equipe de suporte: Esta é uma equipe de profissionais que podem ajudá-lo com quaisquer problemas técnicos ou dúvidas. Você pode contatá-los por e-mail em support@arm.com ou por telefone em +44 (0)1223 400 400.
Como posso dar feedback ou sugerir melhorias para o Arm Car Simulator?
Se você quiser dar feedback ou sugerir melhorias para o Arm Car Simulator, você pode usar os seguintes métodos:
O formulário de feedback: Este é um formulário on-line onde você pode avaliar sua experiência, fornecer comentários e sugerir recursos ou aprimoramentos para o Arm Car Simulator.Você pode acessá-lo no menu Webots ou no site da Arm:
A pesquisa: Esta é uma pesquisa online onde você pode compartilhar suas opiniões, preferências e expectativas para o Arm Car Simulator. Você pode acessá-lo no menu Webots ou no site da Arm:
A mídia social: Este é um conjunto de plataformas online onde você pode seguir, curtir, compartilhar e comentar as últimas notícias, atualizações e eventos relacionados ao Arm Car Simulator. Você pode acessá-los no menu Webots ou no site da Arm:
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