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如何在 Velogic Studio 中使用 Aero

设置并使用带有前置摄像头的 Aero 模块进行空气动力学分析的完整指南

你将需要:

  • 一台 Orbbec Femto Mega 摄像头,安装在骑行者前方。如果你已经有 2 台用于双侧拍摄的 Femto Mega 摄像头,那么这可能会是你的第 3 台。

  • 一根网线,将摄像头连接到 PoE 网络交换机(假设你已经为其他摄像头准备好了网络交换机。)

  • 一个同步适配器和第二根网线,用于将摄像头连接到 Orbbec Sync Hub(假设你已经为另外 2 台摄像头准备好了同步集线器)

  • 三脚架或其他摄像头安装方式

  • Velogic Studio Pro 订阅(Aero 模块是 Pro 专属功能)

  • 一台满足我们要求的 PC 系统要求.

摄像头定位

  • 将摄像头竖直安装 (即相对于“自然”方向旋转 90 度;摄像头传感器的横向比纵向更宽,因此通过旋转,我们可以利用最长轴来匹配骑行者的身高)

  • 摄像头的最佳距离为 1200 毫米 (从摄像头前端量到三铁、TT 和公路车的把横前缘表面)。可以稍微再远一些,但不要比这个距离更近太多。

  • 摄像头的最佳高度应与把横或车把处于同一高度。

在摄像头上安装 Velogic 软件

如果你使用的是全新的 Orbbec Femto Mega 摄像头,你需要 预约安装会话 以便我们的支持团队将“Velogic FrameBlaster”软件安装到摄像头上。

如果你正在重新使用一台之前已经作为 Velogic Studio 侧向摄像头使用过的摄像头,那么它已经安装了 FrameBlaster 软件,因此你无需预约安装会话。

在 Velogic Studio 第 1 步中配置摄像头

在 Velogic Studio 的第 1 步中,你可以将新摄像头的位置设置为“正面”,并选择与你安装方式相匹配的朝向:

Velogic Studio 第 1 步摄像头配置,显示正面摄像头位置设置和用于空气动力学分析的朝向选项

然后你应该会看到实时画面发生变化,并分成 3 个不同的视图。你需要调整这 3 个视图中的选择矩形,以尽可能少的背景正确捕捉骑行者:

三栏摄像头视图设置,显示用于捕捉骑行者位置的颜色视图、风视图和深度视图以及选择矩形
  • “颜色视图” 是来自 Femto Mega 摄像头彩色传感器的画面。你应确保该矩形被放置到能够捕捉骑行者的位置,并留有一定边距。

  • “风视图” 是来自 Femto Mega 深度传感器的画面。它已经被“平面化”,因此离摄像头更远的物体不会比更近的物体显得更小,所以它看起来可能会有些奇怪。这实际上是用于生成正面面积指标的视图,因此正确放置选择矩形以覆盖骑行者、同时排除诸如自行车所在平台之类的物体非常重要。请注意,这个视图看起来杂乱且不够完美,是因为 Velogic Studio 的算法正在对它实际上看不到的骑行者部分进行补偿(例如被双手遮挡的骑行者胸部)。我们的算法会考虑这一点,而你看到的整体正面面积指标是来自多帧数据的统计组合。

  • “深度视图” 同样来自深度摄像头,但呈现方式就像从骑行者侧面观看一样。你可以调整这个矩形来控制“前方”和“后方”的截断距离,以确保捕捉到整辆自行车+骑行者,而不包含其他物体(例如平台或后轮训练台)。请确保矩形向后放置得足够远,以捕捉到骑行者整个脚踝最靠后的点,也就是踩踏回程阶段上半程的位置。

在第 1 步中添加 Aero 基线详情

当你启用 Aero 摄像头后,你会在第 1 步右侧看到“Aero 基线详情”面板:

Aero 基线详情面板,显示用于空气动力学性能计算的赛段距离和基线时间配置
  • 赛段距离和基线时间让 Velogic Studio 能够了解骑行者移动了多远、速度有多快。这在估算变换姿势带来的影响时会用到,参见下方“Aero MotionMetriq’s”。

第 2 步中的 Aero 实时视图和指标

一旦你进入第 2 步,你就会看到正面摄像头的实时视图:

第 2 步正面摄像头实时视图,底部显示指标块,实时显示 Cd、A 和 CdA 测量值

图像底部的数字称为“指标块”,它们会实时更新。

在左下角,你可以看到与 Aero 相关的指标:

  • Cd(阻力系数,即你输入的值)

  • A(正面面积,Velogic Studio 已测量)

  • CdA(Cd × A,即两者的乘积,应与风洞测量结果相关)

你还可以点击顶部的“Wind”按钮查看风视图:

风视图可视化,显示骑行者表面角度相对于风向的颜色编码表示,用于空气动力学分析

风视图是 Velogic Studio 对“风如何看到骑行者”的呈现。它采用颜色编码:红色区域表示迎风平面,绿色区域表示背离风向倾斜。这不是 CFD 分析;它只是在查看面向风的表面各区域的坡度。

Aero MotionMetriq 指标

在使用 Aero 时,第 2 步右侧还可以看到以下额外的 MotionMetriq 指标:

Aero MotionMetriq 面板,显示正面面积组和赛段结果组,以及详细的空气动力学性能指标

正面面积组:

  • 正面面积 是 Velogic Studio 对骑行者 + 自行车正面面积的测量,单位为 m²

  • Cd 是 Velogic Studio 对骑行者阻力系数的估算。估算方法是专有的,但基于躯干角度和骑行者的位置。如果你没有使用侧向摄像头,这个数值将为空白。

  • CdA 就是阻力系数 × 正面面积。风洞测量的就是这个值。

赛段结果组 使用当前的 CdA,以及在第 1 步中输入的数据(赛段距离和基线时间):

  • Aero 阻力功率 是对骑行者产生的功率(瓦特)的估算,这部分功率仅用于克服空气阻力。它根据当前 CdA、平均速度(赛段距离 / 基线时间)以及一系列假设计算得出。它并非旨在精确(而且由于假设过多,也不可能精确),但它能很好地反映在不同姿势下完成拟合所需功率的差异。

  • 赛段时间(分钟) 是在当前 CdA 下完成第 1 步中输入的赛段距离所需的时间。对于初始采集,这将设置为第 1 步中设定的赛段时间,前提是初始姿势就是基线姿势。对于后续采集,这会根据 CdA 的差异进行调整;如果 CdA 降低,赛段时间也应降低。再强调一次,这不会很精确,因为涉及很多假设,但与其他采集结果比较时,它可以很好地显示不同 Aero 姿势如何影响速度,从而影响赛段结果。

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