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Ubuntu20.04-Carla仿真环境配置手册.md

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《Ubuntu20.04-Carla仿真环境配置手册》

前言：

文本编辑与环境变量：

vim ~/.bashrc # 文本编辑命令行
gedit  ~/.bashrc # 文本编辑编辑器
source  ~/.bashrc # 刷新环境变量

一些命令：

pwd # 输出当前路径
cd ~ # 进入用户根目录
sudo chmod -R 777 filename # 文件加权
ls -a # 显示所有文件包含隐藏文件
df -h # 查看磁盘空间
tar -zxvf [文件名].tar.gz -C [文件目录] # 解压.gz文件到指定目录
uname -r # 查看内核版本
lsb_release -a# 查看发现版本号

驱动问题：

如果机型较新，安装高版本内核驱动问题基本没有。推荐Ubuntu22.02。

  1. 网卡驱动

    AX211，内核版本需>5.17，建议安装Ubuntu22.02(内核版本5.19)。

  2. 显卡驱动

  3. 声卡驱动

设定root密码：

sudo passwd

更新系统：

sudo apt update # 换源后需要进行此操作
sudo apt upgrade

双系统问题：

  • 双系统时间同步 终端执行： timedatectl set-local-rtc 1 双系统的时间不同步是由于，ubuntu会设置主机中的COMS时间为UTC时间，然后加上ip时区计算出本地时间，而windows则是使用CMOS中的时间为本地时间。

  • 双系统重启切换

    • 永久修改启动顺序：

      /etc/default/grub，通过修改GRUB_DEFAULT=0这个值修改启动设置。

      修改配置后需运行sudo update-grub更新设置。

      GRUB_DEFAULT=0
#属性名：默认启动项（就是我要的开机默认启动系统）
#值说明：
#	数字：从0开始（按照开机选择界面的顺序对应）
#	saved:默认上次的启动项

GRUB_HIDDEN_TIMEOUT_QUIET=true
#属性名：是否显示等待倒计时
#值说明：true：不显示，false：显示

GRUB_TIMEOUT=10
#属性名：进入默认启动项的等候时间
#值说明：单位：秒，默认10秒，-1表示一直等待

GRUB_DISTRIBUTOR=`lsb_release -i -s 2> /dev/null || echo Debian`
GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet splash"
#属性名：内核启动参数的默认值
#值说明：quiet splash为不显示启动信息，安静的启动，如值为空则显示启动信息

GRUB_CMDLINE_LINUX=""
#属性名：手动添加内核启动参数
#值说明：默认为空，可以添加你需要的参数，以 “name=value” 的格式添加，多个参数用空格隔开
#例如：GRUB_CMDLINE_LINUX="name1=value1 name2=value2"

GRUB_TERMINAL=console
#属性名：是否使用图形介面
#值说明：默认使用图像界面，去掉前面的“#”则使用控制台终端

GRUB_GFXMODE=640x480
#属性名：图形界面分辨率
#值说明：分辨率啦（还要怎么说明），修改时记得去掉前面的“#”

GRUB_DISABLE_LINUX_UUID=true
#属性名：grub命令是否使用UUID
#值说明：不知道是干什么的，不常用（如果你知道，欢迎留言，谢谢）

GRUB_DISABLE_RECOVERY="true"
#属性名：是否创建修复模式菜单项
#值说明：true:禁用，false：使用，默认false

GRUB_INIT_TUNE="480 440 1"
#属性名：启动时发出哔哔声
#值说明：默认不发声，去掉“#”则发声，值是什么意思不明白（应该是发出声音方式吧）

    • 通过bash指令，指定重启到Windows系统，但不影响BIOS默认的选择：

      sudo grub-reboot 2 #指定选择Windows系统，grub引导时看到的顺序，从0开始。
sudo reboot
      # 为了快捷方便，可以在桌面创建快捷方式，并写一个可执行脚本来实现重启。
# 创建快捷方式
[Desktop Entry]
Encoding=UTF-8
Name=Reboot to Windows
Icon=help-about
Exec=bash /home/你的.sh文件绝对路径
Type=Application
Terminal=false

# .sh文件
echo "你的sudo密码" | sudo -S grub-reboot 2
echo "你的sudo密码" | sudo -S reboot

图形化桌面问题：

  • Ubuntu22.04桌面图标不见的解决办法

    # 设置不见
sudo apt-get install unity-control-center
sudo apt-get install gnome-control-center
# 桌面不见
sudo apt-get install --reinstall ubuntu-desktop

  • 默认图形修复、安装：

    sudo apt-get install ubuntu-desktop
startx 
# 设置ubuntu开机的默认开启方式为图形化界面显示
sudo systemctl set-default graphical.target

  • 图形用户管理器安装：

    # lightdm是一款用户登录管理器，ubuntu自带的管理器为gdm。
# 这里建议使用默认的gdm，可以开机自动登录账户，同时远程桌面支持良好。
sudo apt install lightdm
# 卸载 sudo apt remove lightdm
# 配置默认登录管理器
#sudo dpkg-reconfigure lightdm
sudo dpkg-reconfigure gdm
# 设置ubuntu开机的默认开启方式为图形化界面显示
sudo systemctl set-default graphical.target

  • VNC

    vi ~/.vnc/xstartup
--------------
unset SESSION_MANAGER
unset DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS
export XKL_XMODMAP_DISABLE=1
export XDG_CURRENT_DESKTOP="GNOME-Flashback:GNOME"
export XDG_MENU_PREFIX="gnome-flashback-"
[ -x /etc/vnc/xstartup ] && exec /etc/vnc/xstartup
[ -r $HOME/.Xresources ] && xrdb $HOME/.Xresources
xsetroot -solid grey
vncconfig -iconic &
#gnome-terminal &    
#nautilus &   
gnome-session --session=gnome-flashback-metacity --disable-acceleration-check &
————————————————
export XDG_RUNTIME_DIR=$HOME

# 创建端口
vncserver :1 -geometry 1920x1000 -depth 24
# 关闭端口
vncserver -kill :1

安装Typora压缩包程序：

# 安装Typora应用为例，命令启动；增加桌面图标
tar xzvf Typora-linux-x64.tar.gz
#添加Typora环境变量
sudo gedit ~/.bashrc
export PATH=$PATH:/opt/Typora-linux-x64
source ~/.bashrc
# 添加桌面图标
cd /usr/share/applications
sudo gedit typora.desktop
# 写入以下内容
[Desktop Entry]
Name=Typora
Comment=Typora
Exec=/opt/Typora-linux-x64/Typora
Icon=/opt/Typora-linux-x64/resources/app/asserts/icon/icon_256x256.png
Terminal=false
Type=Application
Categories=Developer;
# 重启系统

安装Notepad++：

sudo snap install notepad-plus-plus

samba共享文件夹配置：

sudo apt-get install samba
mkdir /home/share
chmod 777 /home/share
# 加入以下配置信息
sudo gedit /etc/samba/smb.conf

# 名为share的文件夹共享
[share]
comment = share test
path = /home/share
browseable = yes
guest ok = yes
writable = yes
available = yes
# 重启smb服务
service smbd restart
# 通过\\IP访问

一、Ubuntu科学上网

Qv2ray图形+v2ray内核，所需文件可在github项目找到：

只需要给文件Qv2ray-v2.7.0-linux-x64.AppImage赋予可运行权限sudo chmod -R 777 filename，直接运行。

二、Miniconda安装和配置

1. 安装

安装过程选yes，安装完毕在conda环境中运行conda init命令完成初始化。

user用户和root用户需要分别初始化用户环境。

环境配置问题最直接解决办法：

vim ~/.bashrc

最后一行插入以下命令：

eval "$(/home/user/miniconda3/bin/conda shell.bash hook)"

conda activate 自定义名字

刷新环境变量：

source .bashrc

done.

2. Conda 更新

更新：

conda update conda #更新至最新版本，也会更新其它相关包

conda update --all #更新所有包

查看源： conda config --show-sources

添加国内源：

conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/free
conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/main
conda config --set show_channel_urls yes

换回默认源： conda config --remove-key channels

3. Pip 更新

python -m pip install --upgrade pip
pip install pip -U
pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple # 换源

4. 环境变量配置(user+root)

  • user用户：

  1. cd ~用户根目录

  2. ls -a显示所有文件包括隐藏

  3. vim .bashrc最后一行插入以下命令

    eval "$(/home/user/miniconda3/bin/conda shell.bash hook)"

    conda activate py37

  4. source .bashrc

  • root用户：
  1. 切换到root用户，操作同上

三、Carla-Ubuntu安装配置

前言：

本来使用ubuntu20.04安装，但是由于电脑较新，驱动问题很多需要使用高版本内核，改用ubuntu22.04编译安装，会有很多新的坑，基本记录在下面。

其它问题看报错的编译文件，自行修改该文件可以解决，基本是clang-8问题和网络问题，可以把配置文件里访问失败的地址换为国内github镜像仓库。

注意事项，避免踩坑：

  1. Python版本使用3.7，建议使用pip包管理（pip库比conda全和新？），先配置好Python环境再进行下一步。
  2. UE：CALAR 0.9.12 以后的版本Unreal Engine 4.26；以前是4.24。
  3. 显卡驱动问题：N卡VMware虚拟机驱动不支持；docker驱动支持。

1. Python环境配置

  • 使用miniconda管理环境。

2. Carla安装使用

Carla的几种安装方式：

  • 下载编译好的Release版本运行

    只能运行，不能自定义场景等。

  • Clone源码编译安装

    推荐方式。

  • 下载Docker镜像运行

    网上反馈并不好用。

  • openCDA版本0.9.12和carlaUE(4.26)

a. 使用编译好的版本

​ 最新版本CARLA_0.9.14

安装：

tar -zxvf CARLA_0.9.14.tar.gz -C ./carla tar -zxvf AdditionalMaps_0.9.14.tar.gz -C ./carla

# 将下载的 AdditionalMaps_0.9.13.tar.gz 放到 carla 的 import 目录下
cd carla
./ImportAssets.sh
sudo apt-get install libomp5 # 安装需要的动态链库```

运行：

​ ./CarlaUE4.sh -prefernvidia ​ ./CarlaUE4.sh -prefernvidia -quality-level=Low -benchmark -fps=15

启动 CARLA 时，有一些配置选项可用：

  • carla-rpc-port=N：侦听端口 N 处的客户端连接。默认情况下，流式端口 Streaming port 设置为 N+1

  • carla-streaming-port=N：指定用于传感器数据流的端口。 使用 0 获取随机未使用的端口。 第二个端口将自动设置为 N + 1

  • quality-level={Low,Epic}：更改图形质量级别

  • -carla-server：让 carla以服务的方式运行

  • -benchmark -fps=15：引擎以1/15秒的固定时间逐步运行

  • -windowed -ResX=800 -ResY=600：屏幕窗口大小

操作：

隐藏房屋建筑，仅留下道路，减少显卡渲染的任务量，方法：Shift+V 全选建筑物 Shift+B 隐藏所有建筑物。

b. Clone源码编译安装

编译环境准备：

以0.9.12为例

  • 安装依赖

    # 编译工具
sudo apt-get install cmake gcc g++
# ubuntu20.04自带clang-10，中途会提示缺失clang-8
sudo apt-get install clang-8 
# 编译PythonAPI会报错缺少ninja-build
sudo apt-get install ninja-build

  • 坑一 - clang

    # clang-8的坑
# 如果冲突实在无法解决，使用aptitude进行安装，aptitude 会对依赖关系进行智能处理
sudo apt-get install aptitude
sudo aptitude install clang-8

# 仍然无法解决，另一种方案
# http://www.taodudu.cc/news/show-1291615.html?action=onClick

# 这里还有一个办法，将路径下calra/Util/BuildTools中的Setup.sh里的clang++-8.0等的8全部改成10.0。Ubuntu22.04建议用这种方式。

  • 坑二 - pyconfig.h

    #在 make pythonAPI 的时候，可能会报错 `pyconfig.h not found`， 这里需要添加一下路径到 .bashrc 中
export CPLUS_INCLUDE_PATH=/home/用户名/miniconda3/envs/py37/include/python3.7m

  • 坑三 - 安装xerces-c-3.2.3.tar.gz

    # 在运行脚本Setup.sh的时候，需要安装xerces-c-3.2.3.tar.gz，可是这个包的地址已经被修改了，需要修改/Util/BuildTools/Setup.sh文件中xerces的下载地址，把432行
#XERCES_REPO的地址改为:
https://archive.apache.org/dist/xerces/c/3/sources/xerces-c-3.2.3.tar.gz

  • 坑四

    安装编译完成后运行PythonAPI中example的例程，python maunal_control.py手动控制车辆时会发现FPS较低特别卡顿，解决方法：选择Carla编辑界面左上角编辑，然后选择编辑器偏好设置，在左侧一排选择性能，取消勾选处于背景中时占用较少CPU即可。

  • 坑五

    执行bootstrap.sh可能遇到报错./bootstrap.sh: 2: autoreconf: not found，执行下面命令解决：

    sudo apt-get install autoconf automake libtool

    其它问题大概率网络原因，不断重试make就可以。

  • 坑六

    报一堆错：

    ../../LibCarla/source/test/common/test_streaming.cpp:63:3: error: reference to 'Client' is ambiguous

    原因：

    这个错误出现的主要的原因是test_streaming.cpp 文件中出现多个层级的Server 定义和Client 定义。我不确定是哪个Server和Client，但因为出现错误的地方在low-level的定义下，所以把上面cpp文件中行的Server 和Client分别改成 carla::streaming::low_level::Server 和 carla::streaming::low_level::Client，重新编译即可。

    解决办法：

    carla/LibCarla/source/test/common/test_streaming.cpp,58,63,93,96行加入carla::streaming::low_level:: 。

  • 坑七

    报错：

    CMake Error at /usr/share/cmake-3.22/Modules/CMakeDetermineCXXCompiler.cmake:48

    解决办法：

    ./carla/Util/BuildTools/BuildOSM2ODR.sh文件修改clang-8为clang-10

  • 坑八

    ubuntu22.04编译PythonAPI会报错：

    /home/xxx/miniconda3/envs/py37/compiler_compat/ld: cannot find -ljpeg: 没有那个文件或目录
/home/xxx/miniconda3/envs/py37/compiler_compat/ld: cannot find -ltiff: 没有那个文件或目录

    原因为缺少jpeg和tiff的库，解决办法：

    sudo apt install libjpeg-dev
sudo apt install libtiff-dev

  • 坑九

    OpenCDA中sumo联合仿真的错误：

    AttributeError: module 'traci' has no attribute 'sumolib'

    原因：

    sumolib是独立的包，不在traci里面。

    解决办法：

    把carla/Co-Simulation/Sumo/sumo_integration/sumo_simulation.py的304行的这一句代码改成sumo_net = sumolib.net.readNet(net_file)。

①安装UE

在安装UE之前需要完成所有依赖和环境配置。先完成后面Carla安装部分的依赖安装。

  • 注册关联UE与Github账号，成为开发者成员。https://www.unrealengine.com/en-US/ue-on-github

  • 下载

    Tips:

    • EpicGames/UnrealEngine需要自定义配置好再编译；
    • CarlaUnreal/UnrealEngine直接编译即可，适用0.9.12版本以上，所以一般使用CarlaUnreal（主分支版本号为4.26.2）。
    • --depth 1克隆深度为1（最后版本）-b XXX，下载指定branch版本。
    # aria2是一个下载加速工具
sudo apt-get install aria2
# 克隆UE
git clone --depth 1 -b carla https://oauth2:你的github token@github.com/CarlaUnreal/UnrealEngine.git ~/UnrealEngine_4.26

# 上面方法未经验证，以下备用
# git clone -b 4.26 git@github.com:EpicGames/UnrealEngine.git ~/UnrealEngine_4.26

  • 编译

    # 编译UE4
cd ~/UnrealEngine_4.26
./Setup.sh && ./GenerateProjectFiles.sh && make
    # UE4环境变量，注意用户环境变量，不要用root
gedit ~/.bashrc
export UE4_ROOT=~/UnrealEngine_4.26
source ~/.bashrc

  • 启动

    # 第一次启动UE会非常慢
cd ~/UnrealEngine_4.26/Engine/Binaries/Linux && ./UE4Editor
②安装Carla

  • 克隆仓库

    git clone -b 0.9.12 git@github.com:carla-simulator/carla.git ~/carla

  • 安装依赖

    # 安装依赖，doc上的命令：
sudo apt-get update &&
sudo apt-get install wget software-properties-common &&
sudo add-apt-repository ppa:ubuntu-toolchain-r/test &&
wget -O - https://apt.llvm.org/llvm-snapshot.gpg.key|sudo apt-key add - &&
sudo apt-add-repository "deb http://apt.llvm.org/xenial/ llvm-toolchain-xenial-8 main" &&
sudo apt-get update

# Ubuntu 20.04.
sudo apt-add-repository "deb http://apt.llvm.org/focal/ llvm-toolchain-focal main"
sudo apt-get install build-essential clang-10 lld-10 g++-7 cmake ninja-build libvulkan1 python python-dev python3-dev python3-pip libpng-dev libtiff5-dev libjpeg-dev tzdata sed curl unzip autoconf libtool rsync libxml2-dev git

# 使用和UE同版本clang-8，关联clang-8
sudo update-alternatives --install /usr/bin/clang++ clang++ /usr/lib/llvm-10/bin/clang++ 180 &&
sudo update-alternatives --install /usr/bin/clang clang /usr/lib/llvm-10/bin/clang 180

  • python配置

    # 关于python的配置
# For Python 3
pip3 install --upgrade pip

# 必须安装以下Python依赖:
pip3 install --user -Iv setuptools==47.3.1 &&
pip3 install --user distro &&
pip3 install --user wheel auditwheel

  • carla编译

    需要编译：

    PythonAPI

    launch

    make LibCarla

    Command Description
    make help Prints all available commands.
    make launch Launches CARLA server in Editor window.
    make PythonAPI Builds the CARLA client.
    make LibCarla Prepares the CARLA library to be imported anywhere.
    make package Builds CARLA and creates a packaged version for distribution.
    make clean Deletes all the binaries and temporals generated by the build system.
    make rebuild make clean and make launch both in one command. 
    # 确保上述所有进行完之后再编译carla
cd ~/carla
./Update.sh

make PythonAPI ARGS="--python-version=3.7" # 基本遇到所有坑

make launch
# make launch其实包含三条命令
# make setup
# make LibCarla
# make CarlaUE4Editor
# 分开执行也可以，方便看具体报错。若编译过程中报错，修改错误之后继续编译输入make rebuild或者先输入make clean 然后 make launch。

make package
# 可选
# 生成可执行文件，运行即可打开Carla，否则需要输入命令make launch-only开启carla
# make package后，/home/用户名/carla/carla-0.9.12/Unreal/CarlaUE4/Binaries路径下会有可执行文件。

c. 下载docker镜像运行

待补充。

四、Git配置

# 命令，看是否已有配置
~/.ssh
# 出现 /c/Users/XXXX/.ssh: No such file or directory，表示未配置ssh

# 命令，生成rsa密钥
ssh-keygen -t rsa -C "yourmail@gmail.com"

# 生成两个文件：
# id_rsa
# id_rsa.pub
# 将id_rsa.pub内容复制到github账号里

# 命令，查看是否成功连接github账号
ssh -T git@github.com

Are you sure you want to continue connecting (yes/no/[fingerprint])? 
yes
# 输入yes

You've successfully authenticated, but GitHub does not provide shell access.
# 表示连接成功

# 关于clone的两种方式，github推荐第二种
# ssh clone:
git clone --depth 1 -b carla git@github.com:CarlaUnreal/UnrealEngine.git ~/UnrealEngine_4.26

# token clone
git clone --depth 1 -b carla https://oauth2:你的github token@github.com/CarlaUnreal/UnrealEngine.git ~/UnrealEngine_4.26