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车辆平顺性虚拟展示技术的研究与开发
| 论文题名： | 车辆平顺性虚拟展示技术的研究与开发 |
| 关键词： | 虚拟现实;车辆平顺性;车辆模型;虚拟仿真 |
| 摘要： | 车辆平顺性虚拟仿真是集虚拟现实和车辆工程等领域为一体的交叉方向。它的基本任务包括:建立车辆和路面模型进行平顺性仿真，确保仿真结果接近于实车实验结果;在虚拟环境下利用虚拟摄像机对仿真过程进行全方位、有针对性的观测。随着对仿真真实性和观测灵活性要求的不断提高，这一课题逐渐成为研究热点。使用专业工程建模仿真软件来实现车辆的平顺性虚拟仿真是比较常用的方法，但存在专业性强，使用难度较大，展示效果不理想等问题。 本文针对以上问题进行分析，重点对车辆模型构建和摄像机观测方案进行研究和改进，同时设计开发了车辆平顺性虚拟展示系统，实现了车辆平顺性虚拟仿真与过程展示的有效结合。主要工作包括: 第一，为了在虚拟环境下更好的实现车辆平顺性仿真，参考1/2七自由度和1/4单质量车辆模型，在分析三维模型车辆振动组成结构后构建1/2二自由度车辆模型;其次，从构建快速、实用的角度出发，建立了基于正弦简谐曲线的随机路面模型;再次，导出模型车辆的垂向受力方程，利用3D游戏引擎实现对车辆平顺性的模拟。通过分析仿真结果得出结论:所改进的车辆模型与参考模型的振动状态基本一致，可以较准确地反映车辆平顺性特征。 第二，为了更好地观测车辆平顺性仿真过程，对摄像机传统观测应用进行改进。通过对摄像机自身三维空间矩阵做平移和旋转变换，实现了“自由观测—自由随车观测—自由固定随车观测”三种观测模式，并在自由观测和随车运行观测之间能够进行随意切换，提高了对仿真过程观测的效果。 第三，使用3D游戏引擎作为车辆平顺性虚拟仿真展示系统的开发环境，利用引擎强大的功能模块实现了车辆平顺性虚拟仿真。同时，还利用改进的观测方案对仿真过程进行展现，达到了对车辆仿真直观观测，体现仿真真实感的目的。 |
| 作者： | 薛亮 |
| 专业： | 计算机应用技术 |
| 导师： | 吴渝;李红波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆邮电大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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