在Windows10系统上搭建UE4+AirSim仿真环境

文章目录

• 1. 简介
• 2. 工具准备
• • 2.1 AirSim
  • 2.2 Visual Studio 2019
  • 2.3 UE4
  • 2.4 Anaconda3
  • 2.5 Git
  • 2.6 版本说明
• 3. 具体步骤
• • 3.1 安装UE4
  • 3.2 安装Visual Studio 2019
  • 3.3 设置Blocks环境
  • 3.4 代码控制无人机
• 4. 其他问题
• 5. 参考资料

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1. 简介

  好吧好吧，这回又又是参加了比赛，一个关于无人飞行器智能感知技术的仿真线上赛，其中就要求需要使用AirSim+UE4来搭建运行环境，故话不多说，下面进入正式步骤。

2. 工具准备

  想要成功的搭建其这一完整的环境，我们需要提前准备五个工具，分别为AirSim、Visual Studio 2019、UE4、Anaconda3（或python3的开发环境）以及git。

2.1 AirSim

  在AirSim官方文档中，AirSim被这样介绍：AirSim是一个基于Unreal引擎的仿真软件，可以用于无人机、汽车等机器人仿真。它开源、可跨平台，并且支持使用流行的飞行控制器（如 PX4 和 ArduPilot）进行软件在环仿真，以及使用 PX4 进行硬件在环仿真，可玩性较高。

2.2 Visual Studio 2019

  Visual Studio 2019在这里的作用就是用来编译运行AirSim，目前网上的教程大多是采用Visual Studio 2017来进行操作，那么究竟是2017更好用，还是2019更胜一筹？这个问题我也不清楚，我这也是刚接触，直接就装了2019，之前我还一直停留在2010阶段，不过从网上的一些讨论来看，2017在搞AirSim的时候可能会比2019稍微简单一些，2019的启动速度也要稍慢一些，具体我也不是很懂，有了解的朋友可以在下方留言解答。

2.3 UE4

  大名鼎鼎的虚幻4引擎，它是Epic游戏公司研发的一款3A级次时代游戏引擎，很多游戏大作都有采用UE4，像绝地求生、方舟、铁拳7等等，在这里就不得不为Epic插播一条广告了，白嫖党YYDS！

2.4 Anaconda3

  其实相信对于Anaconda也不用过多介绍，大家应该也比较了解，Anaconda是一个python的集成开发环境，其包含了conda、python等180多个科学包及其依赖项，并向用户提供了包管理和环境管理的相关功能。当然啦，我们这里其实这需要一个python环境就可以了，我用anaconda的主要原因是因为我之前就已经装好了。

2.5 Git

  关于Git感觉更不用介绍了，作为一个强大的代码托管工具，大家应该非常熟悉了才对，网上也有很多关于Git的教程，大家可以自行搜索解决，附：Git官网

2.6 版本说明

本篇文章采用的软件版本均为目前官方更新的最新版本，依次为：

• AirSim 1.5
• Visual Studio 2019_Community
• Unreal Engine 4.26.2
• Anaconda 3
• Git 2.32.0

此外搭建该环境还需要一定的硬件配置，推荐配置如下：

• 操作系统：Windows 10 64位
• 处理器：4核 Intel or AMD, 2.5 Ghz以上
• 内存：8GB
• 图形显卡版本： 支持DirectX11 or DirectX 12 的图形显卡

3. 具体步骤

  下面进入正题，先贴上官方文档上的步骤：

3.1 安装UE4

1. 没有Epic游戏平台的先下载游戏平台，没有账号的先注册账号，相信爱打游戏的小男孩这一步应该可以直接跳过了，附：epic官方地址
   
2. 登录账号进入主页面，默认应该是英文，可以在设置里面改成中文，然后选择虚拟引擎，选择库，再然后点击加号，选择对应的版本即可
   
3. 引擎支持自定义，点击启动旁边的下三角，点击选项，就可以进行自定义选择，以免占用不必要的空间，往下滚还有目标平台的设置，也都是可以根据自己的需要进行选择，一般如果硬盘空间足够，直接默认安装就好了，值得一提的是，epic作为一个外国游戏平台，国内网络登录有时候确实会比较缓慢，但是相比于烂橘子我感觉已经是很好了
   
   
4. 此时下载需要一个较长的时间，我们可以趁这会儿进行下一步的操作，另外关于安装需要注意的地方就是安装路径应尽量采用英文路径，尽量避开系统盘，以免造成不必要的麻烦

3.2 安装Visual Studio 2019

1. 从官网下载最新的Visual Studio 2019，没有必要选择专业版，社区版其实已经就很够用了
   
2. 下载完成之后，运行安装包，进入到工作负载页面，必须要选的是使用C++的桌面开发(Desktop Development with C++) 以及 Windows 10 SDK 10.0.1836，如果有python开发需求，可以把python开发也勾选上，不然到时候也得安装，这里可以提前勾选上，一步到位
   
3. 以管理员权限打开Developer Command Prompt for VS 2019，调整到预备的安装目录，然后输入Git指令将AirSim克隆至指定路径，附：AirSim项目地址
   
   
4. 依旧是在Developer Command Prompt for VS 2019中，cd至你选择克隆的AirSim项目地址，运行d，整个编译时长也是挺长的，需要耐心等待
   
   
   此外如果你没有勾选Windows 10 SDK 10.0.1836，cmake可能会出现以下问题：
   ①、cmake was not found in path.
   
   该问题会提示你按任意键进行安装cmake，如果你按照提示进行了cmake的安装，那么此时可能会出现第二个问题：
   ②、could not find any instance of Visual Studio.
   
   根据我的推测，造成这个问题的原因应该是，本身Visual Studio 2019是可以自带cmake的，即使通过这里安装了cmake，但可能由于路径配置或者版本等原因，并不配套，当然这个问题很好解决，只需要我们一开始就勾选上Windows 10 SDK 10.0.1836就可以避免该问题
5. 到此，在Windows上构建AirSim的步骤我们就已经全部走完了，此时就应该可以打开比赛所给的地图，但想要运行AirSim中的Blocks，还需要另一番操作

3.3 设置Blocks环境

  首先还是粘出官方文档中的步骤：

1. 确保已经成功完成3.1和3.2上述两个步骤
2. 仍旧是在Developer Command Prompt for VS 2019中，cd至AirSimUnrealEnvironmentsBlocks，运行update_from_git.bat，出现以下问题
   
   而该问题显示找不到指定的文件，该问题是由于下载好虚幻4引擎后没有关联所导致的，此时我们只需要重启以下Epic Game平台，重启后就会自动弹出工程文件关联的提示，然后进行关联即可
   
3. 关联成功后，我们再次运行update_from_git.bat，成功后将自动生成Blocks.sln
   
4. 进入到Blocks目录，双击运行Blocks.sln，即可进入工程文件中
   
5. 进入到Visual Studio 2019中，首先在解决方案中找到Blocks，右键，将Blocks工程设为启动项目，然后将编译选项设为DebugGame_Editor和Win64，接着点击F5开始调试
   项目开始启动：
   
   启动成功：
   至此，Blocks环境也以配置完毕
   

3.4 代码控制无人机

  环境已经搭好，那么怎么才能控制无人机飞起来呢？下面我们将借助AirSim自带的示例程序hello_drone.py来控制无人机的仿真飞行

1. 启动Developer Command Prompt for VS 2019，从Visual Studio 2019中打开Blocks仿真环境，点击Play运行
   
2. 打开Anaconda Prompt，到AirSimPythonClientmultirotor路径下，运行hello_drone.py文件，此时根据程序提示，进行相应的操作，你就可以看见起飞的无人机了！
   
   另外在Anaconda Prompt中运行hello_drone.py程序的时候，可能会报出缺包的错误，如 No module named ‘msgpackrpc’ 和 ModuleNotFoundError: No module named ‘cv2’，运行下列命令将包安装好即可

# Solve No module named 'msgpackrpc'
pip install msgpack-rpc-python

# Solve ModuleNotFoundError: No module named 'cv2'
pip install opencv-python

4. 其他问题

  在搭建环境遇到的其他问题，一般情况下应该是碰不到，记录一下。

1. Microsoft Visual c++ 2019 MinimumRuntime 和 vc_runtimeminimum_x86.msi 安装出现的问题
   
   造成该问题的原因我也不是很清楚，我的解决办法是先通过控制面板找到Microsoft Visual C++ 2015 Redistributable（x86和x64）这两个程序并将其卸载
   
   然后下载微软的修复工具，按照该博客的步骤一步步操作，等待修复成功
   
   神奇的是我并没有修复成功，但当我完成上述操作，重新安装了一遍Visual Studio 2019后，它就可以了！
   

2. 运行AirSim.sln时，提示需要下载python环境，这一步一开始勾选的话完全可以避免，当然不安装也是可以的，毕竟好像也用不太到
   
   

5. 参考资料

• AirSim官方文档，有文档的话，首先一定要先看文档
• AirSim无人驾驶仿真环境搭建
• airsim手把手详细教程(一)：win10配置airsim仿真环境
• win10-airsim-Unreal 安装配置教程(踩坑)
• 【Window 10】AirSim基础配置 (v1.3.1 + Visual Studio 2019 + UE 4.24)
• 【UBUNTU 18.04 LTS】AIRSIM 仿真基础配置（V1.3.1+UE 4.24）
• ModuleNotFoundError: No module named ‘cv2’ （安装cv2）
• Microsoft Visual c++ 2019 MinimumRuntime 和 vc_runtimeminimum_x86.msi 安装出现的问题
• AirSim 自动驾驶仿真 (2-2) ubuntu1804 配置AirSim工程和局域网两台电脑调试