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Mesh 获取与准备

这个项目需要一个 3D mesh 作为目标。mesh 就是模拟中会反射雷达能量的物体。

Mesh 从哪里来

仓库里已经包含两个示例 mesh：

  • examples/meshes/box.obj
  • examples/meshes/Thanh.glb

box.obj 是一个简单测试物体。Thanh.glb 是一个公开人体模型，来源是：

https://github.com/hmthanh/3d-human-model

人体模型比盒子更接近真实目标表面，所以适合用来观察更复杂的雷达回波结构。

支持哪些格式

模拟器支持：

  • OBJ
  • STL
  • GLB

无论输入是哪种格式，内部都会转换成统一的 TriangleMesh。

模拟器会用 Mesh 的哪些信息

模拟器只使用几何信息：

  • 顶点
  • 三角面
  • 面中心
  • 面法向
  • 面面积

它不会使用：

  • 纹理
  • 材质
  • 颜色
  • 骨骼
  • 动画

这点很重要。视觉上好看的 3D 模型，不一定就是好的雷达目标。当前模拟器看到的只是三角表面。

推荐的 Mesh 特征

第一次使用时，mesh 最好满足：

  • 面数不要太大
  • 几何尽量是干净三角面
  • 尺度接近真实物理尺寸
  • 放在雷达前方
  • 不要有大量细小孤立碎片

大 mesh 会变慢，因为当前可见性判断使用的是直接射线三角面相交。

面数预算

大 mesh 可以用 --max-faces 降低面数：

python -m mimo_fmcw_radar_simulator_multiprocess \
  --mesh examples/meshes/Thanh.glb \
  --max-faces 1200 \
  --num-chirps 16 \
  --output examples/output/thanh_run.npz

这样可以让早期实验跑得动。它会随机选择一部分 face，并重新映射顶点索引，保证 mesh 仍然有效。

单位和尺度

雷达仿真对尺度很敏感。如果 mesh 原本单位是厘米，但被当成米使用，目标就会比预期大 100 倍。

使用自定义 mesh 前，建议检查：

  • 物体尺寸按米看是否合理？
  • 目标是否在雷达前方？
  • 初始距离是否合理？
  • face 数量是否可控？

实用流程

  1. 把目标导出成 OBJ、STL 或 GLB。
  2. 第一次先用简化版本。
  3. 如果 mesh 很密，用 --max-faces。
  4. 第一次运行先减少 chirp 数。
  5. 生成热力图，检查距离和角度是否合理。
  6. 简单版本跑通后，再逐步增加 mesh 细节。

常见问题

问题 可能原因
仿真很慢 mesh 面数太多
没有明显回波 目标在雷达后方、尺度错误或面朝向不符合预期
距离很奇怪 mesh 单位尺度错了
信号很弱 可见面积太小或反射率太低