CARLA (I)--Ubuntu20.04 服务器安装 CARLA
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- 0. 说明
- 0.1 应用场景：
- 0.2 本文动机：
- 1. 准备工作
- 2. 安装 CARLA 服务端软件【远程服务器】
- 3. 安装 CARLA 客户端【远程服务器】
- 3.1 .egg 文件安装：
- 3.2 .whl 文件安装：
- 3.3 从Pypi下载Python package
- 4. 运行服务端程序
- 5. 运行客户端程序【远程服务器】
- 6. 另外一种应用模式：服务端程序【远程服务器】客户端程序【本地计算机：客户端+显示】
- 7. 其他的安装方式参考文献
0. 说明
0.1 应用场景：
- 远程服务器：无显示器，具备多个GPU卡，Ubuntu 20.04
- 远程服务器上拟安装的Carla版本：0.9.13
- Carla的服务端和客户端均运行在远程服务器上
- 用户通过本地计算机（Windows10）远程访问和操作服务器
- 本地计算机可:
- 安装并使用MobaXterm软件：利用本地电脑远程登陆和操作服务器，主要使用该软件的SSH来操作服务器终端，SFTP显示和操作服务器的文件夹和文件，或RDP来远程登录服务器界面。
- 使用Vs Code: 通过建立SSH来直接修改或调试远程服务器上的Python函数。
0.2 本文动机：
随着时间的更新，Carla版本截止发稿前（2024.04）已更新到0.9.15版本。如果按照上述较早前发布的贴子来安装0.9.13等这类非最新早期的版本Carla可能出现问题。
例如，《CARLA 笔记（02）— Ubuntu 安装 CARLA（服务端、客户端、安装 miniconda、创建虚拟环境、更换 pip 源、生成交通流、人工控制车辆按键）》介绍了0.9.13版本的服务器安装。但是，帖子发布时0.9.13版本可能是当时的最新版本，当时安装可能没有问题。但如果现在安装，某些步骤已经不适用(下文结合具体安装步骤说明)，例如：由于现在Pypi默认的carla客户端Python库已经更新至最新版本0.9.15，如果采用pip3 install carla来默认安装肯定出错。
1. 准备工作
安装之前，需要熟悉以下几个Carla常用的资源来源网站。
- a. Carla安装包： https://github.com/carla-simulator/carla/blob/master/Docs/download.md
CARLA的不同版本安装包点这里
- b. Carla官网: https://carla.org/
可以找到DOCUMENTATION说明文档，和GITHUB官网下载链接。
- c. Pypi-Carla: https://pypi.org/search/?q=carla
The Python Package Index (PyPI) 是Python编程语言的软件仓库repository，帮助我们查找并安装Python community共享的软件。本文中，远程服务器的Carla客户端Python软件来源于Pypi。但须注意安装时，到网站上检查一下Pypi仓库中默认的Carla客户端软件版本，否则可能导致安装失败。
- d. python库用户使用手册: https://packaging.python.org/en/latest/
2. 安装 CARLA 服务端软件【远程服务器】
以下安装均在远程服务器的个人账号base环境下完成，无须在root管理员账号下安装，亲验有效。注意，后续运行服务端程序时，也同样需在同一个人账号base环境下进行，验证发现root账号下运行carla服务端程序的话，会提示不允许。
- (1) 下载Carla 0.9.13安装包：
打开1.a提供的下载网址，找到0.9.13版本，下载下列两个文件：
- (2) 将第一个文件拷贝至服务器某文件夹，进入该文件夹后，解压：
tar -xzvf CARLA_0.9.13.tar.gz
- (3) 将第二个文件 AdditionalMaps_0.9.13.tar.gz 放到 carla 的 import 目录下。
- (4) 执行命令导入附加的地图：
cd CARLA_0.9.13/ ./ImportAssets.sh
3. 安装 CARLA 客户端【远程服务器】
建议在虚拟环境中安装 CARLA 客户端库，以避免在使用多个版本时发生冲突。在远程服务器建立Anaconda虚拟环境软件，创建所需版本的虚拟环境。
本例中，采用python3.8版本来管理carla客户端库和应用程序。
# 创建虚拟环境，指定python版本 conda create --name your_env_name python=3.8 # 激活虚拟环境 activate your_env_name # 退出虚拟环境 deactivate # 删除虚拟环境 conda remove --name your_env_name --all # 查看所有虚拟环境 conda info --envs conda env list # 查看活跃环境下的所有包 conda list # 为指定环境安装某个包 conda install -n env_name package_name
conda 虚拟环境中包的安装： 如果不能通过conda install来安装，更习惯用pip直接安装。pip在Anaconda中已安装好，不需要单独为每个环境安装pip。如需要用pip管理包，activate环境后直接使用即可。
CARLA 0.9.12+ 以上版本提供了三种安装客户端库的方式。
本例使用第二种whl安装方式成功安装，注意此处有坑，请看下文。
3.1 .egg 文件安装：
CARLA 在== PythonAPI/carla/dist/== 中为不同的 Python 版本提供了.egg 文件，开箱即可使用。
在== PythonAPI/examples== 中的每个例子脚本都包括一个自动寻找这个文件的代码片段。
注意：
（1）在 Linux 中，可能需要把这个文件添加到你的 PYTHONPATH 中。
（2）如果之前用 pip 安装了客户端库，它将优先于 .egg 文件，如果想使用.egg客户端库，需要先卸载之前的库。
（3）CARLA 0.9.12 之前的版本不需要安装 Python 库，都带有一个 .egg 文件，开箱就可以使用。
3.2 .whl 文件安装：
（1）启动虚拟环境，定位到.whl文件：
- CARLA 为不同的 Python 版本提供 .whl 文件，需要安装 .whl 文件。
.whl 文件可以在 ==PythonAPI/carla/dist/ == 中找到。
- 每个支持的 Python 版本有一个文件，用文件名表示 (例如，carla-0.9.12-cp36-cp36m-manylinux_2_27_x86_64.whl 表示Python 3.6)。
- 如果以前安装了客户端库，应该在安装新库之前卸载旧库。
在操作中发现Carla0.9.13版本的PythonAPI/carla/dist/下只有python 2.7和python 3.7版本的whl文件，没有本例中虚拟环境python 3.8对应的whl文件。此时，要作以下两步：
- a. 从Pypi.org下载Carla 0.9.13版本的Python 3.8的 客户端whl文件。
下载地址：https://pypi.org/project/carla/0.9.13/#files
# 找到并下载下列whl文件： carla-0.9.13-cp38-cp38-manylinux_2_27_x86_64.whl
- b. 修改whl名称，以便符合规范，否则运行下面的安装命令会出错。
可参见这个帖子的解决方案，将whl文件名改为符合python3.8版本的文件安装的命名规范。
# cd到whl文件所在目录，利用mv命令重命名文件 mv carla-0.9.13-cp38-cp38-manylinux_2_27_x86_64.whl carla-0.9.13-cp38-cp38-manylinux_2_27_x86_64.whl
(2) 安装.whl文件
# Python 3 pip3 install .whl # Python 2 pip install .whl ./ImportAssets.sh
3.3 从Pypi下载Python package
CARLA 客户端库可以从 PyPi 下载。要安装它，需要 pip/pip3 的20.3版本或以上。
# 激活虚拟环境 conda activate XXX # 如果 pip 需要升级，则执行命令 pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple pip -U # 如果需要，可永久更换 pip 源为清华源 pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple # 在 虚拟环境中安装 CARLA 执行所需要的依赖 pip install pygame numpy # 在 虚拟环境中安装客户端 pip install carla
- 本例曾经使用第三种方式pip安装失败，经查看pypi库是安装时的版本已经更新至0.9.15，因此不能使用pip install carla来安装（默认0.9.15，与本例carla版本不一致）。
- 本例尝试使用pip install carla==0.9.13来安装指定版本，仍然失败，原因未知，有知道的请评论区提示。
4. 运行服务端程序
由于carla服务端程序安装在远程服务器的个人账号下，须首先进入个人账号base环境，然后启动carla运行服务端程序，并保持运行。
- 安装依赖项：
apt-get install -y libomp5
- 命令行启动Carla, 正常模式
cd CARLA_0.9.13/ ./CarlaUE4.sh
- 命令行启动Carla, off-screen mode
./CarlaUE4.sh -RenderOffScreen
由于远程服务器没有显示器，本例采用off-screen mode 启动carla服务端程序：即Unreal Engine 正常运行，正常进行渲染计算 rendering，但是没有显示信号输出，GPU 的虚拟传感器可以正常返回有效数据
- 如果电脑显卡性能较差，可以添加如下可选参数调低渲染 level:
./CarlaUE4.sh -quality-level=Low
启动时可选的配置选项包括：
配置参数 含义 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 5. 运行客户端程序【远程服务器】
服务端运行之后，等待客户端与之连接，可以用下面的方法连接服务端。
(1) 进入虚拟环境，生成交通流。命令行执行后不要关闭。
cd PythonAPI\examples python3 -m pip install -r requirements.txt python3 generate_traffic.py
(2) 人工控制1
cd PythonAPI\examples python3 manual_control.py
6. 另外一种应用模式：服务端程序【远程服务器】客户端程序【本地计算机：客户端+显示】
- 参见参考1：《Carla学习笔记（一）服务器跑carla本地显示窗口》
- 参见参考2：《Carla学习笔记（二）服务器跑carla，本地运行carla-ros-bridge并用rviz显示
7. 其他的安装方式参考文献
- 《Carla 安装详细教程 —— Ubuntu 20.04 安装 Carla》
- 《ubuntu安装carla0.9.14打包版+编译版教程》
- 《Ubuntu20.04 安装 Nvidia GTX 1050 ti GPU 驱动运行Carla详细过程》
由于本地计算机提供键盘输入，并在本地计算机显示器来显示远程服务器的carla Python客户端GUI界面，因此实际应用中可能有延迟和卡顿。https://blog.csdn.net/wohu1104/article/details/125464837 ↩︎
- 如果电脑显卡性能较差，可以添加如下可选参数调低渲染 level:
- 命令行启动Carla, off-screen mode
- 命令行启动Carla, 正常模式
- 安装依赖项：
- b. 修改whl名称，以便符合规范，否则运行下面的安装命令会出错。
- a. 从Pypi.org下载Carla 0.9.13版本的Python 3.8的 客户端whl文件。
- CARLA 为不同的 Python 版本提供 .whl 文件，需要安装 .whl 文件。
- (1) 下载Carla 0.9.13安装包：
- d. python库用户使用手册: https://packaging.python.org/en/latest/
- a. Carla安装包： https://github.com/carla-simulator/carla/blob/master/Docs/download.md
