本文關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)建模技術(shù)研究及其在汽車駕駛模擬器中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：汽車駕駛模擬器是一種集合了傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、三維實(shí)時(shí)動(dòng)畫技術(shù)、計(jì)算機(jī)接口技術(shù)、人工智能技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的仿真系統(tǒng)。借助汽車駕駛模擬器,利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)駕駛?cè)藛T進(jìn)行有效的訓(xùn)練,不僅能有效緩解目前我國(guó)汽車駕駛培訓(xùn)系統(tǒng)面臨的壓力,而且可以避免環(huán)境污染,減少能源消耗,降低培訓(xùn)成本,因而具有十分重要的意義。 將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于汽車駕駛模擬訓(xùn)練系統(tǒng)中,通過計(jì)算機(jī)產(chǎn)生汽車行駛過程中的虛擬場(chǎng)景、音響效果和運(yùn)動(dòng)仿真,可以使操作者沉浸在虛擬駕駛環(huán)境中,根據(jù)虛擬駕駛環(huán)境提供的視覺、聽覺、觸覺感受,構(gòu)想其駕駛動(dòng)作,體驗(yàn)、認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)現(xiàn)實(shí)世界中的汽車駕駛,具有節(jié)能、安全、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn),而且培訓(xùn)不受時(shí)間、氣候、場(chǎng)地的限制,訓(xùn)練效率高、培訓(xùn)周期短。 論文結(jié)合汽車駕駛模擬器視景系統(tǒng)的開發(fā),對(duì)虛擬場(chǎng)景中的建模技術(shù)進(jìn)行了研究。首先根據(jù)系統(tǒng)要求對(duì)場(chǎng)景建模工具作出了選擇,采用VC++和OpenGVS構(gòu)建了仿真開發(fā)平臺(tái),并在此基礎(chǔ)上確定了系統(tǒng)的整體開發(fā)方案。同時(shí),針對(duì)實(shí)時(shí)仿真的特點(diǎn),提出了場(chǎng)景模型建立和組織過程中應(yīng)該遵循的原則。對(duì)場(chǎng)景中主要模型的建立過程也做了簡(jiǎn)要的闡述,指出了實(shí)時(shí)仿真場(chǎng)景模型建立過程中應(yīng)該注意的問題。在場(chǎng)景建模過程中,運(yùn)用了一系列先進(jìn)的建模技術(shù)如LOD技術(shù)、紋理映射技術(shù)、實(shí)例技術(shù)以及外部引用技術(shù)等,在實(shí)現(xiàn)逼真視覺效果的同時(shí),減少了系統(tǒng)資源耗費(fèi),提高了系統(tǒng)的運(yùn)行性能。汽車動(dòng)力學(xué)模型的建立也是汽車駕駛模擬器視景系統(tǒng)開發(fā)中的一個(gè)重要問題,文中根據(jù)汽車?yán)碚撝R(shí),在對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)過程中的受力狀況作出分析之后,建立了汽車的動(dòng)力學(xué)模型,并運(yùn)用數(shù)值算法對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行了分析。最后,采用OpenGVS對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行了驅(qū)動(dòng),對(duì)仿真程序開發(fā)過程中的關(guān)鍵技術(shù)如場(chǎng)景導(dǎo)入、攝像機(jī)跟隨、碰撞檢測(cè)等進(jìn)行了探討。 在所開發(fā)的視景仿真系統(tǒng)中,文中討論的建模技術(shù)和方法已經(jīng)獲得了成功的應(yīng)用,兼顧了實(shí)時(shí)仿真中的沉浸性、實(shí)時(shí)性和交互性要求,取得了較好的仿真效果。
【關(guān)鍵詞】：虛擬現(xiàn)實(shí) 建模技術(shù) 汽車駕駛模擬器 動(dòng)力學(xué)模型 OpenGVS Creator
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：U471.1
【目錄】：

• 第1章 緒論9-16
• 1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)的基本概念9
• 1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)建模技術(shù)概述9-11
• 1.2.1 幾何建模10
• 1.2.2 運(yùn)動(dòng)建模10
• 1.2.3 物理建模10-11
• 1.2.4 對(duì)象特征建模11
• 1.2.5 模型分割11
• 1.3 課題研究的意義、內(nèi)容及現(xiàn)狀11-14
• 1.3.1 課題研究的意義11-12
• 1.3.2 主要的研究?jī)?nèi)容12
• 1.3.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)14-16
• 第2章 開發(fā)工具選擇以及整體方案的確定16-25
• 2.1 場(chǎng)景建模工具的選擇16-18
• 2.1.1 MultiGen Creator簡(jiǎn)介16-17
• 2.1.2 3D Studio Max簡(jiǎn)介17-18
• 2.2 仿真開發(fā)平臺(tái)的構(gòu)建18-20
• 2.2.1 OpenGVS18-19
• 2.2.2 Visua1 C++ 6.019-20
• 2.3 系統(tǒng)整體開發(fā)方案的確定20-24
• 2.3.1 汽車駕駛模擬器的系統(tǒng)構(gòu)成20-22
• 2.3.2 駕駛艙系統(tǒng)22
• 2.3.3 傳感控制系統(tǒng)22
• 2.3.4 視景仿真系統(tǒng)22-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第3章 場(chǎng)景模型的建立與組織原則25-36
• 3.1 視景系統(tǒng)幾何建模的原理25-31
• 3.1.1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的幾何模型表示方法25-26
• 3.1.2 幾何建模方法的數(shù)學(xué)原理26-31
• 3.2 場(chǎng)景模型的建立流程31-33
• 3.3 場(chǎng)景模型的組織原則33-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第4章 場(chǎng)景模型的建立過程36-49
• 4.1 基于 MultiGen Creator的場(chǎng)景模型的建立36-45
• 4.1.1 MultiGen Creator的構(gòu)成36
• 4.1.2 OpenFlight數(shù)據(jù)格式36-38
• 4.1.3 主要場(chǎng)景模型的建立過程簡(jiǎn)介38-45
• 4.2 基于3DS MAX復(fù)雜模型的建立45-47
• 4.3 場(chǎng)景模型建立中應(yīng)注意的問題47-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 第5章 場(chǎng)景建模的關(guān)鍵技術(shù)49-56
• 5.1 LOD技術(shù)49-51
• 5.1.1 LOD模型的生成49-50
• 5.1.2 LOD模型之間的過渡50-51
• 5.2 紋理映射技術(shù)51-53
• 5.2.1 紋理映射過程及其使用過程中的限制52-53
• 5.2.2 紋理映射的相關(guān)技術(shù)53
• 5.3 實(shí)例技術(shù)53-54
• 5.4 外部引用技術(shù)簡(jiǎn)介54-55
• 5.5 本章小結(jié)55-56
• 第6章 汽車動(dòng)力學(xué)模型的建立與分析56-65
• 6.1 汽車的質(zhì)量特性分析56-57
• 6.2 汽車驅(qū)動(dòng)-阻力模型57-59
• 6.2.1 坡度阻力 F_i58
• 6.2.2 滾動(dòng)阻力 F_f58
• 6.2.3 加速阻力 F_j58
• 6.2.4 空氣阻力 F_w58-59
• 6.2.5 汽車驅(qū)動(dòng)力 F_t59
• 6.3 汽車制動(dòng)力模型59-62
• 6.4 汽車運(yùn)動(dòng)分析62-64
• 6.4.1 歐拉方法62-63
• 6.4.2 改進(jìn)的歐拉方法63
• 6.4.3 龍格-庫(kù)塔法63
• 6.4.4 誤差估計(jì)63-64
• 6.4.5 數(shù)值方法的比較64
• 6.5 本章小結(jié)64-65
• 第7章 場(chǎng)景模型的驅(qū)動(dòng)65-74
• 7.1 OpenGVS應(yīng)用程序的資源組成66-67
• 7.2 OpenGVS仿真程序的運(yùn)行機(jī)制67-68
• 7.3 場(chǎng)景模型的導(dǎo)入機(jī)制68-69
• 7.4 攝像機(jī)跟隨機(jī)制69-70
• 7.5 碰撞檢測(cè)機(jī)制70-73
• 7.5.1 汽車與地面的碰撞檢測(cè)70-71
• 7.5.2 汽車與運(yùn)動(dòng)物體的碰撞檢測(cè)71-72
• 7.5.3 汽車與地景地物的碰撞檢測(cè)72-73
• 7.6 本章小結(jié)73-74
• 第8章 全文總結(jié)及展望74-76
• 8.1 全文總結(jié)74-75
• 8.2 研究展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士期間參加的科研項(xiàng)目和發(fā)表的論文80
• 攻讀碩士期間參加的科研項(xiàng)目80
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文80

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 朱振和;基于電子地圖的場(chǎng)景漫游與交互信息融合技術(shù)研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2011年

2 夏萍;基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的復(fù)雜城市道路交通仿真平臺(tái)研究[D];湖北工業(yè)大學(xué);2011年

3 程孝榮;基于Virtools平臺(tái)的產(chǎn)品虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)解決方案研究[D];武漢紡織大學(xué);2010年

4 張微微;駕駛模擬器方向盤實(shí)時(shí)力感模擬的研究[D];浙江大學(xué);2012年

5 余小勇;車輛訓(xùn)練模擬系統(tǒng)仿真中的HLA技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2012年

6 荊旭;基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的汽車虛擬駕駛系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];山東理工大學(xué);2007年

7 徐學(xué)進(jìn);基于駕駛模擬器的車輛動(dòng)力學(xué)建模研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

8 張鐸;分布式虛擬駕駛模擬器中對(duì)象建模及場(chǎng)景優(yōu)化技術(shù)的研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

9 王瑞利;基于虛擬場(chǎng)景的踝關(guān)節(jié)主動(dòng)康復(fù)策略研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2007年

10 臧大偉;船舶轉(zhuǎn)葉式舵機(jī)系統(tǒng)仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)現(xiàn)[D];大連海事大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)建模技術(shù)研究及其在汽車駕駛模擬器中的應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：424004