AirSim环境搭建指南Windows/Linux/macOS全平台部署

一、AirSim简介

AirSim是一款由微软开源的无人机仿真平台，基于Unreal Engine构建，提供高度真实的物理和视觉环境。它支持无人机仿真、汽车自动驾驶等多种场景，广泛应用于算法测试、强化学习训练等。本文将详细介绍如何在Windows、Linux和macOS三大平台上完成AirSim的环境搭建，帮助初学者快速上手。

二、前提条件

在开始安装之前，请确保你的硬件满足以下要求：

• 操作系统：Windows 10/11 (64位)、Ubuntu 18.04/20.04、macOS 10.15+
• 内存：至少16GB（推荐32GB）
• 显卡：支持DirectX 12或Vulkan的独立显卡（如NVIDIA GTX 1060以上）
• 硬盘：至少50GB空闲空间（用于Unreal Engine和项目文件）
• 开发工具：Git、CMake、Visual Studio 2019/2022 (Windows)、Xcode (macOS) 或 GCC (Linux)

三、全平台详细搭建步骤

1. Windows平台

Windows是AirSim最常用的开发平台，以下是详细步骤：

1. 安装Visual Studio 2019/2022：在安装时勾选“使用C++的桌面开发”和“Windows 10 SDK”。
2. 安装Unreal Engine：下载并安装Epic Games Launcher，通过它安装Unreal Engine 4.27（AirSim推荐版本）。
3. 克隆AirSim源码：git clone https://github.com/microsoft/AirSim.git
4. 编译AirSim：以管理员身份打开“Developer Command Prompt for VS”，进入AirSim目录，运行：build.cmd
5. 启动示例环境：编译完成后，进入Unreal\Environments\Blocks，双击Blocks.sln打开项目，按F5启动。稍等片刻即可看到无人机出现在仿真世界中。

2. Linux平台（以Ubuntu为例）

Linux环境适合服务器端或深度学习的部署：

1. 安装依赖：sudo apt-get update && sudo apt-get install build-essential cmake unzip git libarmadillo-dev
2. 安装Unreal Engine：从GitHub克隆Unreal Engine（需注册Epic账号并关联GitHub），然后编译。具体步骤参考官方文档。
3. 克隆AirSim：git clone https://github.com/microsoft/AirSim.git
4. 编译AirSim：进入AirSim目录，运行：./setup.sh && ./build.sh
5. 运行Blocks环境：进入Unreal/Environments/Blocks，运行./GenerateProjectFiles.sh生成工程，然后用make编译并启动。

3. macOS平台

macOS用户同样可以体验AirSim，步骤与Linux类似：

1. 安装Xcode：从App Store安装Xcode，并打开一次以完成组件安装。
2. 安装Homebrew：/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"
3. 安装依赖：brew install cmake git
4. 安装Unreal Engine：同样通过Epic Games Launcher安装UE 4.27。
5. 克隆并编译AirSim：git clone https://github.com/microsoft/AirSim.gitcd AirSim./setup.sh && ./build.sh
6. 运行示例：打开Unreal/Environments/Blocks/Blocks.uproject，同意重建，然后点击运行。

四、验证安装

启动Blocks环境后，你应该能看到一个简单的城市街区场景，并且有一架无人机（或汽车）出现在视野中。你可以通过键盘控制它：WASD移动，F键切换视角。如果一切正常，说明AirSim已经成功搭建。接下来就可以进行跨平台部署的进一步开发了。

五、常见问题与解决

• 编译错误：Windows上请确保使用正确的VS命令行工具，Linux上检查依赖包是否完整。
• Unreal Engine版本不匹配：AirSim推荐UE 4.27，使用其他版本可能导致编译失败。
• 启动后黑屏：可能是显卡驱动问题，更新显卡驱动或降低图形设置。
• Python API无法连接：检查AirSim是否已启动，并确认IP和端口配置（默认localhost:41451）。

通过以上步骤，你已经完成了AirSim的环境搭建，并可以在三个主流操作系统上进行无人机仿真实验。祝你研究顺利！