AsensingViewer 用户手册

1. 概述

AsensingViewer 是导远电子提供的一款 LiDAR 点云显示软件，支持导远多款激光雷达（如 A2）点云数据的实时捕获、数据可视化、数据过滤处理。同时，AsensingViewer 可以将实时流录制为 .pcap 格式文件，并播放存储在 .pcap 文件中的预先录制的点云数据。

本手册的后续内容，将假设读者已经对导远电子的激光雷达传感器（A0）有一定的了解。

1.1 名词解释

• Frame：点云数据帧，表示一个扫描期间获取的所有数据点的聚合（例如：机械式激光雷达完整的 360° 扫描）。
• GUI：图形用户界面，用户可以通过鼠标和键盘交互的软件窗口和按钮等。
• Pcap：点云数据的录制格式，.pcap 文件是包含从某个端口接收到的原始网络数据包的数据文件。
• Python shell：Python 是一种解释器编程语言，这意味着它逐行执行代码。Python shell 是交互式控制台，用于执行用户提供的 Python 命令。
• RPM：Rotations Per Minute，对于机械式激光雷达，为当前旋转速度，对于固态激光雷达，为等效的扫描帧率。
• 点云：是指目标表面特性的海量点集合。根据激光测量原理得到的点云，包括三维坐标（XYZ）和激光反射强度（Intensity）。在获取物体表面每个采样点的空间坐标后，得到的是一个点的集合，称之为“点云”(Point Cloud)。
• 实时模式：连接激光雷达，实时接收和处理点云数据，并做可视化展示。
• 回放模式：读取解析录制的 .pcap 格式点云数据文件，并做可视化展示。

1.2 软件安装

AsensingViewer 提供 Windows 和 Linux 两个系统平台的软件安装包，可以从服务器 \\10.1.135.58\share 获取。

下面介绍安装方法。

1.2.1 Windows 系统

下载 AsensingViewer 安装包，如 AsensingViewer-V1.0.0-Windows-AMD64.exe，双击该 exe 文件，点击 Next 选择安装位置即可开始安装。

另外，你也可以通过“软件超市”安装 AsensingViewer 应用程序。

1.2.2 Linux 系统

下载 AsensingViewer 安装包，如 AsensingViewer-V1.0.0-Ubuntu20.04-x86_64.tar.gz，切换到你想要安装的目录，并解压缩该文件：

cd ~/bin/
tar zxvf AsensingViewer-V1.0.0-Ubuntu20.04-x86_64.tar.gz

解压完成后，进入 bin 目录执行 ./AsensingViewer 即可启动上位机程序。

2. 软件功能

下面介绍 AsensingViewer 上位机软件的功能，主要从数据可视化、工作模式、工具栏常用工具等方面展开。

2.1 数据可视化

AsensingViewer 作为一个点云数据展示软件，最主要的功能就是数据可视化和分析，而承托这两个功能的分别是 3D 视图窗口和电子表格窗口。

2.1.1 主 3D 视图

首先，我们一起来看看 AsensingViewer 的图形用户界面（GUI）。AsensingViewer 软件包含了多组工具栏（将在 2.3 节工具栏部分详细介绍）和两个不同的视图（View）—— 主 3D 视图和电子表格（Spreadsheet）视图。

主视图在交互式查看器中显示 3D 点云（point-cloud），如下图所示。

工具栏的简单介绍如下：

• ① 绿色：基本控制
• ② 蓝色：颜色控制
• ③ 红色：自定义视点
• ④ 棕色：设置视图控件
• ⑤ 紫色：视图和相机控件
• ⑥ 橙色：播放控件

在3D交互界面中，你可以使用鼠标（mouse）或触控板（trackpad ）来移动、缩放或旋转 3D 视图。另外使用辅助键与单击组合可以提供更多功能，下表总结了主视图的多种控制方式：

	左键	中键	右键	滚轮（鼠标）或双指（触控板）
无辅助键	围绕中心旋转	在正交平面上移动焦点	放大/缩小	放大/缩小
Ctrl +	放大/缩小	围绕中心旋转	放大/缩小（幅度更大）	放大/缩小，以光标位置为中心
Shift +	绕正交平面法线旋转	围绕中心旋转	在正交平面上移动焦点	放大/缩小

2.1.2 电子表格视图

电子表格视图展示主3D视图中的数据，它能够实时更新数据，并以电子表格的形式显示。默认情况下该窗口是隐藏的，但可以通过单击工具栏中的 Spreadsheet 按钮（或通过菜单栏 Views -> SpreadSheet）来激活。

电子表格视图上方的选项从左到右分别是：要显示的数据、要显示的属性、精度、切换科学表示、仅显示选定点、切换列可见性、切换单元格连接可见性、导出电子表格。

该视图对于检查原始数值数据、在某些数值字段条件上选择点、将此数据导出到 CSV 文件等功能很有用。

提示：点击表格的列标题，可以切换行的排列顺序。

2.2 工作模式

AsensingViewer 有两种工作模式：实时模式与回放模式。

• 实时模式 的使用场景是激光雷达通过网络直接与 AsensingViewer 上位机连接，这种模式能够实时可视化激光雷达输出的数据。
• 回放模式 的使用场景是用户通过之前录制的 .pcap 数据文件，重新读取数据进行可视化，用于展示和分析 LiDAR 数据。

2.2.1 实时模式

将 LiDAR 连接到 AsensingViewer 运行的计算机网络中，单击工具栏中的 Sensor Stream 按钮，或通过菜单栏 File -> Open -> SensorStream。

此时将会打开 Sensor Configuration 传感器数据流和配置窗口，在这里你需要选择对应的解析器和标定文件（A0 暂时使用 No-Correction-5）。如果勾选高级配置（advanced configuration）复选框，你还可以修改端口号等网络参数。

点击 OK 开始接收并显示点云数据。

在实时流运行时，你可以将数据流暂停到特定帧或将流录制到 .pcap 文件中。

注：绿框处为数据流暂停按钮，红框处为数据流录制按钮。

2.2.2 回放模式

回放模式适用于离线分析，也就是说，不需要将 LiDAR 连接到 AsensingViewer 运行的计算机网络中。单击工具栏中的 Open Data File 按钮（或通过菜单栏 File -> Open -> Capture File）。

选择之前所保存的.pcap文件，点击 Ok。

此时会打开 Sensor Configuration 传感器数据流和配置窗口，配置解析器等信息后点击 OK 即可。

2.3 AsensingViewer 工具栏

2.3.1 基本控制

打开.pcap文件：

打开之前传感器所保存的数据。

打开实时模式：

实时使用UDP接收正在连接的传感器发出的数据。

保存传感器参数数据：

读取传感器参数数据：

配置传感器解析器与校准方法：

如图Figure 5可知。

裁剪点云：

此功能是您能够裁剪点云的一部分，以仅保留属于想要的点云数据。

选择点：

点击按钮后在3D视图中框选感兴趣点。

电子表格视图：

打开电子表格视图。

python控制器：

打开python控制器。

错误控制器：

打开错误控制器。

2.3.2 播放控件

在回放模式时，该控件能够进行播放、快进、回放、改变倍速播放等功能

回到开始：

回到所打开.pcap文件的第一帧。

回到上一帧：

回到所打开.pcap文件中当前帧的上一帧。

开始/停止:

开始或者停止.pcap文件的回放。

去下一帧：

回到所打开.pcap文件中当前帧的下一帧。

去到结束：

回到所打开.pcap文件的最后一帧。

循环：

循环回放.pcap文件。

速度：

控制回放模式速度。

滑动选择帧：

滑动选择感兴趣帧。

时间与帧数：

能够显示当前回放时间与帧数，并且能修改后回放。

添加帧残影：

Figure 8 TF分别为1与50

能够增加点云数目。

2.3.3 颜色控件

颜色图例：

在3D视图中展示颜色信息对应渲染图中数据值。

Figure 8: 颜色图例

编辑颜色索引：

编辑和更改数据颜色索引。

重新缩放数据：

重新缩放色彩映射表，以便颜色极值对应于数据值极值

自定义重新缩放：

根据需要重新缩放颜色映射表。如果您的数据具有较大的范围值，则此功能非常有用。能够让主要部分信息位于子范围值中。

选择数据类型：

更改用于颜色编码的数据信息。默认情况下以每个激光雷达返回的强度为显示值。

Figure 10: 显示数据类型

2.3.4 视图和传感器控件

2.3.5 设置视图控件

正交视图：

从透视视图切换到正交视图。

测量距离：

按住键的同时 Ctrl 键，按住鼠标左键开始在3D内绘制一条线视图，以测量其距离。当鼠标位于所需位置。此功能仅在激活正交视图时才有效。

平面拟合工具：

通过已选点拟合平面。

重置相机：

将相机重置为其初始位置和方向。

设置视图方向：

将相机查看方向设置为 x、y 或 z 轴。

2.3.6 自定义视点

增加视点：

通过增加视点能够回到之前查看点云视角。

查看之前增加的视点：

Figure 11:视点界面

2.3.7 工具菜单

2.4 导出数据

依次点击 File->Save as 选择 pcap、csv、pcd、ply、las 等存储格式。

Figure 12: 选择保存帧数

选择保存“当前帧/所有帧/自定义帧数”，点击 Ok。

3. 常见问题

3.1 Windows 网络设置

LiDAR 在出厂是设定的目标 IP 地址是 192.168.101.255，即广播地址。因此默认情况下需要设定计算机的静态 IP 地址为 192.168.101.xxx，子网掩码为 255.255.255.0。此外还需要确保 AsensingViewer 软件没有被防火墙或第三方安全软件隔离。

3. 2 Ubuntu 虚拟机网络配置

将虚拟网卡设置为桥接模式。

首先需要虚拟机是关闭状态。然后需要弄清楚自己物理机在局域网内的ip、掩码、网关等。

在物理机的 CMD 窗口内，输入 ipconfig /all。

Figure 13: 物理机局域网数据

网卡：Inter（R） Wi-Fi 6 AX201 160MHz
 局域网的IP地址：192.168.1.218

子网掩码:255.255.255.0
 网关：192.168.1.1
 DNS：192.168.1.1

点击编辑->虚拟网络编辑器->选择桥接模式（已桥接至物理机网卡）

点击虚拟机->虚拟机设置->在网络适配器中选择桥接模式->勾选复制物理网络连接状态

Figure 14: 选择虚拟网络编辑器

Figure 15: 虚拟网络编辑器

Figure 16: 虚拟机设置

根据宿主机的配置信息设置Ubuntu的netplan配置文件

修改完之后要应用一下netplan

3.3 如何修改点云颜色

点击出现Color Map Editor，点击1后选择颜色。

Figure 17: 颜色编辑器

Figure 18: 选择颜色类型

3.4 如何调整点云大小

依次点击菜单栏中的 Views -> Display，打开 Display 选项卡，在 Representation 中选择 Points，修改 Styling 组中的 Point Size 值。

点击 Display 选项卡上方的“保存”按钮（Save）将当前显示配置值保存为默认值，点击“重置”按钮（Restore）恢复初始默认值。