2026/6/12 6:20:00
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PythonAPI/examples/dynamic_weather.py
动态天气控制#xff0c;用于#xff1a;
平滑移动太阳位置#xff08;模拟一天中的时间变化#xff09;周期性生成风暴#xff08;云层、降雨、积水、湿滑路面等#xff09;以可控速度自动更新天气参数… 测试用例PythonAPI/examples/dynamic_weather.py动态天气控制用于平滑移动太阳位置模拟一天中的时间变化周期性生成风暴云层、降雨、积水、湿滑路面等以可控速度自动更新天气参数适用于自动驾驶系统在复杂天气下的鲁棒性测试、传感器性能评估、视觉算法验证。carla_dynamic_weather 主要模块解析1.Sun类动态太阳轨迹模拟核心逻辑deftick(self,delta_seconds):self._t0.008*delta_seconds# 时间累积正弦波相位self.azimuth0.25*delta_seconds# 方位角匀速旋转360°/40分钟self.altitude(70*sin(self._t))-20# 高度角正弦变化-20° ~ 50°效果太阳东升西落方位角 0°→360°高度角日出→正午→日落最低 -20° 地平线下最高 50°用途模拟自然光照变化影响摄像头曝光、阴影、能见度。2.Storm类风暴生命周期管理状态机设计_t内部状态变量-250 → 100 → -250 循环_increasing控制风暴增强/减弱阶段天气参数联动参数计算逻辑效果clouds_t 40云量随风暴强度增加rain_t降雨量直接反映风暴强度puddles_t delay积水滞后于降雨更真实wetness_t * 5路面湿滑程度wind基于云量分级云多则风大fog_t - 10风暴伴随薄雾周期行为平静期_t -250→风暴酝酿→暴雨高峰_t 100→逐渐消退✅ 模拟了真实风暴的渐进式发展而非突变。3.Weather类天气系统集成器职责封装 CARLA 原生carla.WeatherParameters协调Sun和Storm的更新将计算结果写回weather对象关键方法deftick(self,delta_seconds):self._sun.tick(delta_seconds)self._storm.tick(delta_seconds)# 同步所有参数到 CARLA 天气对象self.weather.sun_azimuth_angleself._sun.azimuth self.weather.precipitationself._storm.rain...4.主循环可控速率更新speed_factorargs.speed# 默认 1.0实时速度update_freq0.1/speed_factor# 更新间隔秒whileTrue:timestampworld.wait_for_tick()elapsed_timedelta_secondsifelapsed_timeupdate_freq:weather.tick(speed_factor*elapsed_time)# 加速/减速时间流world.set_weather(weather.weather)print(weather)# 实时显示当前状态elapsed_time0.0--speed参数作用speed2.0天气变化快 2 倍快速测试极端天气speed0.5天气变化慢 2 倍精细观察过渡效果⚠️ 注意tick()中传入speed_factor * elapsed_time是为了保持物理一致性如降雨量积累。️ 动态天气效果演示时间段太阳状态风暴状态视觉效果初始低角度清晨无云无雨清晰场景长阴影中期高角度正午乌云密布小雨光线变暗路面反光高峰西斜傍晚暴雨强风积水摄像头模糊LiDAR 噪声增加结束落山夜间雨停积水残留低光照湿滑路面 核心应用场景应用如何利用本脚本摄像头鲁棒性测试验证算法在暴雨/强光下的目标检测性能LiDAR 性能分析测试雨雾对点云密度的影响规划决策验证检查车辆在湿滑路面是否降低速度数据集生成采集带时间连续天气变化的多模态数据⚠️ 技术亮点物理一致的时间缩放通过speed_factor控制仿真速度但保持降雨量 ∝ 时间的物理关系参数联动设计积水puddles滞后于降雨rain风速wind依赖云量clouds避免不真实的天气组合如晴天暴雨无缝循环太阳轨迹sin函数和风暴周期状态机均无限循环适合长时间测试✅ 总结该脚本是 CARLA高级天气控制的典范展示了如何构建时间连续的动态天气系统如何实现多天气参数的物理联动如何提供可配置的仿真加速比它是评估自动驾驶系统在复杂气象条件下可靠性的关键工具特别适合需要长时间、渐进式环境变化的测试场景。