SimulatorX编年史｜RM模拟器的前世今生

2022-04-15 13:00 作者:华工机器人实验室 0人读过 | 我要投稿

各位 RMer 和关注者们：

大家好呀！我是华南虎模拟器组组长黄扬。第一次在b站专栏跟大家见面，来聊一聊华南虎 RoboMaster 模拟器的前置开发故事。

# 先从比赛本身讲起。

自2015年开办以来，RoboMaster一直关注参赛队伍的机器人自主研发硬实力。每届比赛中都会涌现一批设计精巧、功底扎实的技术方案，参赛队伍一次又一次刷新着参赛技术的上限。

相较于硬技术，参赛队伍的战术布置和操作水平显得相对没有那么重要。一些比赛中，双方机器人技术实力的差距让比赛很难具有悬念，而精彩的战术博弈和极限翻盘等赛况，在实力相仿的队伍间才较多出现。这样的比赛定位让大多数队伍将精力投入到了机器人研发中，在操作手训练方面则没有系统的计划和工具。

# 我们的模拟器计划。

随着比赛和队伍的发展，部分队伍和参赛队员开始进行操作手训练方式的探索。2020年，华南虎便开始尝试研发 RoboMaster 比赛模拟器。

最初模拟器软件的设计目的非常简单，就是让操作手能够提前熟悉场地、预演战术布置——类似电子沙盘的作用。

由于缺乏联机游戏开发经验，对 Unity 引擎的熟悉程度也不高，我们在2020年6月制作出的第一版模拟器软件——RoboSim。它在可用性、仿真性甚至稳定性上都存在着较大问题：车辆手感不真实，场地建筑物缺失、裁判系统未能搭建实现……

这个版本连队内测试都没成功进行，但我们没有放弃。

为解决第一个版本存在的车辆手感问题，我们开始尝试各种方案，以寻找模拟车辆底盘的最佳方式，并在 20 年10月左右制作出了一个新版本的模拟软件：Realive。

在这个版本中，我们暂时搁置了裁判系统的逻辑实现，专注于还原车辆的运动功能和操作方式。一键调头、小陀螺等车辆特性在这个版本中第一次被加入。在网络联机方面，这个版本也终于能够稳定支持六位操作手同时操控步兵机器人跑场。尽管它缺少了战术推演所需的比赛逻辑，它还是华南虎模拟器研发过程中的重要进展之一。

# 逐步完善。

不过，要让模拟器具有基本的可用性，更丰富的车辆种类和完整的比赛逻辑必不可少。在上版运动模型的基础上，我们增加了英雄、工程和无人机三个兵种的机器人，并更新了 UI 界面。在 2021 年春节之后，制作出了第三版模拟器Simulator 的雏形：

这时的模拟器已初步具备跑场功能，但在联机时还是会经常出现各种意外状况，测试队员和开发人员都被折腾得不轻。

在忙于修复逻辑Bug的同时，场地模型的精度问题也一直未能解决。由于当时团队里没有负责美工的同学，车辆和场地的建模都使用了从CAD软件导出的方式，这直接导致机器人面数过高，场地精度又不足。直到四月份，我们使用论坛上官方发布的场地模型进行减面、填色处理后，模拟器观感才得到了一些提升：

随着机器人自瞄、哨兵自动击打、前哨站基地联动等功能的添加，模拟器开始初具可玩性。

2021年5月，第三版模拟器的测试结果终于开始稳定，开局即胜利、开局变哨兵、无法连接服务器等严重影响使用的Bug被一个个修复，队里终于可以尝试使用模拟器进行战术推演。

当然过程中果然出现了更多奇怪的Bug→_→：

# 稳定版本。

2021年5月31日，之前收到模拟器安装包的兄弟队伍野狼战队，与我们分享了一段内测使用视频。在视频中，对战双方全阵容出战，在五分钟内没有出现机器人掉线等恶性情况，最终也以红方胜利的结果成功结算。

这是模拟器第一次稳定完赛的记录，从此，华南虎终于可以将模拟器作为稳定的训练工具，通过队内切磋、战术推演和友谊赛提升操作手的熟练度。2021年6月4日，华南虎与野狼战队成功进行了第一次跨校模拟器友谊赛。随着比赛的成功结束，Simulator也升级到了 1.0 版本。

在赛季开始前，我们再对 Simulator 进行了一些细节调整。但由于项目开发后期较为混乱，难以继续维护，没有能够再增加新的功能。

21赛季全国技术交流结束后，华南虎在论坛开源了 Simulator 最终版 061521 ，希望能够与更多感兴趣的大佬们切磋交流。

不过，由于开源和后续的模拟器重构计划，虽然此版本的客户端和服务端软件都开放使用，但未来华南虎无法再对该版本软件提供相关技术支持，请大家理解。

# 新的开始。

故事到这里还没有结束。虽然 Simulator 模拟器已经实现了大多数赛制规则和机器人功能，但作为操作手训练工具，它还有很多问题。不管是部署和使用流程的繁琐，还是网络带宽占用大、车辆属性不可调整等等，都是非常致命的缺点。同时，由于项目后期为了赶上业务需求，我们在项目规范性方面做得并不理想，直接导致项目可维护性低下。

为了解决上述问题，我们开始了新一代模拟器的设计工作。