激光雷达（LiDAR）

支持机械旋转式、固态与非重复扫描（Livox 风格）激光雷达仿真，提供 GPU 硬件光追（Inline RayQuery）与 CPU 多线程射线追踪双路径，输出包含三维坐标、物理反射强度、线束号、逐点时间偏移与回波序号的 PCD / NPY 点云及逐帧元数据。

1. 放置与快速配置

1. 在关卡中放置 AIASDGLidarSensor Actor（或挂载到载具 Pawn 下），在 Details 面板确认 SensorName（默认 "lidar"）。
2. 在 capture_config.json 的 sensors.lidar.instances[] 中配置实例：

"sensors": {
  "lidar": {
    "instances": [
      {
        "name": "lidar",
        "enabled": true,
        "model": "vlp16",
        "fps": 10,
        "format": "pcd",
        "use_rtx": true,
        "max_returns": 2,
        "value": "both",
        "extra_fields": ["emitter_id", "material_id", "instance_id", "normal"]
      }
    ]
  }
}

2. 内置型号预设（model）

model 值	类型	线束 / 通道数	垂直视场角	默认水平角分辨率
vlp16	Velodyne VLP-16	16	−15° ~ +15°	0.2°
vlp32c	Velodyne Ultra Puck VLP-32C	32	−25° ~ +15°	0.2°
os1_64	Ouster OS1-64	64	−16.6° ~ +16.6°	0.35°
os1_128	Ouster OS1-128	128	−22.5° ~ +22.5°	0.35°
gen2mini	64 线广角近距雷达	64	−22.5° ~ +22.5°	0.2°
mid360	Livox Mid-360 非重复扫描	非重复花瓣扫描	−7° ~ +52°（360° 水平）	多状态轮转
non_repetitive	通用非重复扫描雷达	非重复花瓣扫描	可配置	多状态轮转
custom	自定义线束与角度	1 ~ 512	可配置	可配置

3. 核心配置字段

字段名	类型	默认值	说明
name	string	"lidar"	对应关卡中 AIASDGLidarSensor 的 SensorName
enabled	bool	true	是否启用该激光雷达实例
model	string	"vlp16"	预设型号（见上表）
fps	float	跟随相机	扫描帧率（Hz）
target_frames	int	自动推导	可选，显式指定采集扫描帧数
format	string	"pcd"	输出点云格式："pcd" 或 "npy"
use_rtx	bool	true	true 启用 GPU Inline RayQuery 光追路径；不可用或设为 false 时走 CPU LineTrace
min_range / max_range	float	随型号	最小 / 最大探测距离（单位：cm，如 10000 = 100 m）
max_returns	int	1	单次发射最大回波数（1 = 单回波，2 = 双回波，支持半透明表面穿透衰减）
organized	bool	false	true 时输出固定 WIDTH × HEIGHT 网格点云（未命中槽位填 NaN，保留 ring 与 emitter_id）
intra_frame_interpolation	bool	true	按单次扫描周期内的真实运动速度对每条激光做帧内运动畸变插值
extra_fields	string[]	[]	可选附加点云列："emitter_id"、"material_id"、"instance_id"、"normal"
value	string	"sensor"	"gt"（无噪真值）、"sensor"（带噪观测）或 "both"（同时输出 pointcloud_N.pcd 与 pointcloud_N_groundtruth.pcd）
time_offset_ms / jitter_sigma_ms	float	0.0	输出时间戳偏移与抖动（毫秒）
state_source	string	"auto"	运动状态源：auto | plant | physics | movement | differenced
randomization	object	{}	实例级测量噪声与丢点配置（range_noise_cm、angular_jitter_deg、dropout_probability 等）

4. 点云输出与材质绑定

• 输出文件：
  • {lidar}/pointcloud/pointcloud_000000.pcd（或 .npy）：默认包含 (x, y, z, intensity, ring, time, echo)，局部坐标系遵循 ISO 8855 右手系（+X 前、+Y 左、+Z 上，单位：米）。
  • {lidar}/metadata/scan_000000.json：记录扫描起止位姿（frame_start / frame_end，可用于运动去畸变）、精确采样时间戳、总点数与未授权材质点数统计。
• 非视觉材质反射率（PM_NV_*）：
  • 905 nm / 1550 nm 激光反射率与粗糙度由材质绑定的 UIANonVisualMaterial（PM_NV_*）物理材质资产决定（与热红外、毫米波雷达共用）。
  • 采集报告 capture_report.json 中的 lidar_material_coverage 会统计场景材质覆盖率与 unresolved_point_ratio（未绑定物理材质的命中点占比），方便快速定位未配置物理材质的场景资产。