汽車駕駛模擬器視景仿真系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文總結(jié)了汽車駕駛模擬器新一代實(shí)時(shí)視景仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)工作。首先給出了該仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的軟硬件環(huán)境，然后在分析了當(dāng)前駕駛模擬器仿真系統(tǒng)所存在的問(wèn)題的基礎(chǔ)上，詳盡地描述了本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案與實(shí)現(xiàn)策略，同時(shí)建立了仿真車輛實(shí)體的數(shù)學(xué)模型，并就車輛的碰撞行為給出了檢測(cè)方案，接著，論文還就漫游系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及其基礎(chǔ)算法進(jìn)行了系統(tǒng)地闡述，并就本仿真系統(tǒng)的特效處理給出CG語(yǔ)言的實(shí)現(xiàn)，最后，總結(jié)全文并給出了下一步工作的展望。作為汽車駕駛模擬器的重要組成部分

2、，汽車駕駛模擬器新一代實(shí)時(shí)視景系統(tǒng)是一個(gè)全新的視景仿真和場(chǎng)景管理系統(tǒng)。它應(yīng)用了先進(jìn)的三維實(shí)體建模技術(shù)、視景仿真技術(shù)，并與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，從而大大地提高了視景仿真的效果。本論文以“基于分布式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的汽車駕駛模擬器的研究與開發(fā)”等相關(guān)課題為背景，應(yīng)用了三維建模軟件MultiGenCreator建造三維模型數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)建立靜態(tài)對(duì)象、動(dòng)態(tài)對(duì)象和地域場(chǎng)景的三維模型中引入了基于屬性的歸類劃分方法，即不同屬性的對(duì)象屬于不同的組，相同屬性的對(duì)

3、象屬于同一個(gè)組，以便確定對(duì)象的屬性。 視景仿真系統(tǒng)是以圖形開發(fā)庫(kù)OpenGL和視景仿真系統(tǒng)開發(fā)軟件包OpenGVS為基礎(chǔ)開發(fā)的，系統(tǒng)中利用了計(jì)算機(jī)生成汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)虛擬的動(dòng)態(tài)交通場(chǎng)景，進(jìn)行駕駛員視覺(jué)的仿真。新的視景仿真系統(tǒng)既可以生成高質(zhì)量的圖形畫面，而且可以使得圖形生成迅速、穩(wěn)定，并降低了適時(shí)渲染與運(yùn)算對(duì)圖形硬件的要求。視景仿真系統(tǒng)還應(yīng)用開發(fā)軟件包OpenGVS提供的交叉檢測(cè)功能設(shè)計(jì)開發(fā)了地形數(shù)據(jù)查詢程序，利用這個(gè)程序的功能可以訪問(wèn)

4、三維模型數(shù)據(jù)庫(kù)，計(jì)算路面幾何特征等物理屬性。路面幾何特征的信息提取為在汽車駕駛模擬器上實(shí)現(xiàn)比較精確的碰撞處理提供了有效的手段。 汽車駕駛模擬器新一代實(shí)時(shí)視景系統(tǒng)所生成的具備虛擬現(xiàn)實(shí)特點(diǎn)的交通場(chǎng)景，增強(qiáng)了仿真試驗(yàn)環(huán)境的效果，而它所實(shí)現(xiàn)的路面幾何和物理屬性的探測(cè)，解決了非水平路面汽車動(dòng)力學(xué)模型的路面輸入問(wèn)題，為實(shí)現(xiàn)汽車動(dòng)力學(xué)仿真奠定了基礎(chǔ)。 同時(shí)，為了解決傳統(tǒng)模擬器視景系統(tǒng)中真實(shí)感不強(qiáng)的問(wèn)題，本系統(tǒng)引入了基于Cg語(yǔ)言的sha