01
课程介绍与环境搭建
CARLA仿真器概述 · 课程目标与学习路径 · Windows/Linux双系统 · 0.9.14安装编译 · Python API配置
入门环境
02
CARLA基础架构与核心概念
World与Map管理 · 蓝图库详解 · Actor生命周期 · 传感器挂载 · 天气与时间系统
核心架构
03
车辆控制与动力学
物理参数调优 · 油门/刹车/转向接口 · 手动/自动模式 · 车辆状态获取 · PID控制器
控制动力学
04
行人与交通参与者
行人蓝图与动画 · Traffic Manager配置 · 自定义交通流 · 随机行走逻辑 · 多智能体协同
行人交通流
05
传感器数据采集(上)
RGB相机配置 · 深度/语义分割相机 · LiDAR点云 · Radar目标检测
传感器点云
06
传感器数据采集(下)
IMU惯性测量 · GPS定位 · 碰撞检测 · 车道线检测 · 多传感器时间同步
IMU同步
07
数据录制基础
内置录制器原理 · 开始/停止录制 · .log文件解析 · 回放基础命令 · 文件大小优化
录制基础
08
轨迹数据定义与格式
全局/局部坐标系 · 轨迹点结构 · CSV/JSON/Proto · 自定义轨迹结构
格式坐标
09
手动驾驶轨迹录制
键盘控制行驶 · 实时记录轨迹点 · 平滑与插值 · Matplotlib可视化 · 事件标记
手动可视化
10
自动驾驶轨迹录制
Autoware/CARLA ROS Bridge · 规划器轨迹输出 · 传感器数据对齐 · 多车同步录制
自动驾驶ROS
11
轨迹回放基础
回放器API详解 · 设置起始点/速度 · 视角控制 · 暂停与单步执行 · 进度条实现
回放API
12
轨迹回放高级功能
多轨迹同时回放 · 传感器数据注入 · 速度动态调整 · 事件触发 · 数据导出
高级多轨迹
13
数据标注工具集成
LabelImg/CVAT对接 · 2D/3D边界框 · 点云标注 · 语义标签自动生成 · 格式转换
标注CVAT
14
场景理解与数据挖掘
关键帧提取 · 交通场景分类 · 异常事件检测 · 数据分布统计 · 数据清洗
挖掘场景
15
数据增强技术
天气自动变换 · 光照模拟 · 传感器噪声注入 · 视角变换 · 对抗样本生成
增强对抗
16
闭环仿真与测试
基于录制的闭环仿真 · 开环vs闭环 · 车辆/感知/规划控制模型在环测试
闭环测试
17
多传感器融合数据录制
相机-LiDAR联合标定 · 时间戳对齐 · 外参动态校准 · 融合格式 · 回放验证
融合标定
18
大规模数据采集自动化
多客户端并行采集 · 场景自动生成 · 数据质量检查 · 任务调度 · 云端存储
自动化大规模
19
数据版本管理
DVC集成 · 元数据管理 · 变更追踪 · 回滚与分支 · 发布共享
DVC版本
20
轨迹预测数据集构建
历史轨迹提取 · 预测真值生成 · 多模态标注 · 场景上下文 · 数据集划分
预测数据集
21
行为克隆数据准备
专家轨迹采集 · 归一化滤波 · 数据集格式 · 数据平衡 · 增强策略
行为克隆预处理
22
强化学习环境搭建
基于录制的环境重置 · 奖励函数 · 状态/动作空间 · 交互接口 · 回放缓冲区
强化学习环境
23
数字孪生与场景重建
真实场景映射 · 道路网络重建 · 交通标志/信号灯 · 动态场景复现 · 精度评估
数字孪生重建
24
CARLA与ROS2深度集成
ROS2节点架构 · Topic/Service定义 · 录制转ROS2 Bag · Bag回放 · 分布式仿真
ROS2集成
25
数据可视化与展示
3D轨迹可视化(Open3D/Mayavi) · Web端实时展示 · 仪表盘 · 视频生成 · 交互式浏览器
可视化Web
26
性能优化与调试
录制性能瓶颈 · 数据压缩 · 内存管理与流式 · 多线程/多进程 · GPU加速预处理
优化调试
27
常见问题与排错指南
录制文件损坏修复 · 传感器数据丢失 · 时间戳不同步 · 回放偏移 · 环境兼容
排错FAQ
28
项目实战：自动驾驶数据集构建
完整pipeline设计 · 多场景采集(城市/高速/乡村) · 质量保证 · 文档编写 · 发布
项目数据集
29
项目实战：轨迹回放分析工具
需求分析与架构 · 核心功能模块 · GUI开发(PyQt/Tkinter) · 性能测试 · 用户文档
项目GUI
30
课程总结与进阶方向
核心技术回顾 · 工业级案例 · 学术前沿(NeRF/World Model) · 社区资源 · 学习路径
总结进阶