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汽车驾驶模拟器视景仿真系统的研究与开发
| 论文题名： | 汽车驾驶模拟器视景仿真系统的研究与开发 |
| 关键词： | 汽车驾驶模拟器;视景仿真系统;汽车动力学;运动学模型;系统实时性;立体显示;交互性;地形跟随;汽车数字化设计;虚拟现实技术;人工智能技术;沉浸感;自主研发;整体框架;运行过程;运动仿真;虚拟驾驶;性能研究;相交理论;图形开发 |
| 摘要： | 汽车驾驶模拟器是进行汽车数字化设计和性能研究的有力工具。虚拟驾驶视景系统作为其不可或缺的重要组成部分，对模拟器的性能好坏起到了关键性作用。针对目前国内已经研制出来的视景仿真系统沉浸感、交互性以及实时性不强，从国外成套引进成本又太高的情况，自主研发具有高度沉浸感、交互性以及实时性的视景仿真系统有着十分重大的现实意义。 本文结合虚拟现实技术、计算机仿真技术、图形处理与图像生成技术、信息合成技术和人工智能技术等，按照从理论到应用，从设计到实现的顺序，介绍了视景仿真系统的整体框架和具体开发方案，以模块化的形式进行了系统的功能描述，并采用跨平台的开源图形开发引擎OpenSceneGraph(OSG)结合C++语言，在VC++环境下进行了视景仿真系统的软件开发。本文对人机交互、运动仿真、地形跟随、环境特效、立体显示等多个功能模块进行了详细深入的研究。论文中以汽车动力学与运动学理论为基础，建立了合理的汽车动力学与运动学模型；依据OSG中的射线相交理论，对地形匹配进行方法研究，较好解决了汽车运行过程中的地形跟随问题；完成了粒子系统的层次化结构设计，对每层粒子进行不同的运动学描述，实现了更为逼真的雨雪特效的模拟；实现了驾驶场景在多种模式下的立体显示。 本文开发的汽车驾驶模拟视景仿真系统实时性强、交互方便，具有较好的沉浸效果。为进一步的开发与研究打下了良好的基础。 |
| 作者： | 王雷 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 余春暄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京工业大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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