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基于虚拟现实的交通事故现场再现关键技术研究
| 论文题名： | 基于虚拟现实的交通事故现场再现关键技术研究 |
| 关键词： | 交通事故;现场再现;虚拟现实;碰撞检测;三维建模 |
| 摘要： | 作为交通事故最严重的国家之一，我国2008年共发生道路交通事故265204起，造成直接财产损失10.1亿元，给整个社会带来的间接伤害更是无法估量。根据专家预测，伴随着我国公路通车里程和车辆持有量的迅速增长，我国道路交通事故死亡率在今后10年仍将在此高位徘徊。然而由于我国目前对交通事故现场勘查的工作仍主要依靠人眼判断、手工绘图，因此测量精度差、处理效率低、人为因素多，造成事故现场资料的不完整，致使交通事故的处理缺乏系统化、完整化、形象化的证据链，与目前的我国的数字化、信息化建设状况脱节。 目前我国的交通事故现场存在处理耗时长、现场取证难的特点，针对于此通过社会调研和文献研究，本文探索利用虚拟现实技术帮助交警对交通事故现场进行立体还原，从而为交通执法和司法认定提供了极大的便利。 虚拟现实技术通过结合计算机的软、硬件系统，使得基于大型数据集合的声音和图像的实时动画制作成为可能。本文探索利用交警现场采集盼数据信息，结合碰撞检测技术、OpenGL和3DMax技术，对交通事故现场进行三维再现。 本文在对目前常用的碰撞检测技术进行研究比较的基础上，提出存储优化的AABB包围盒层次树碰撞检测算法，使其具有相交测试快速和适合变形体碰撞检测的特点，从而从存储空间上进行优化来加快碰撞检测速度。 首先，本文分析了如何构造一棵包围盒层次树，特别对将物体分解为二叉树结构的AABB包围盒层次树进行论述，通过分析两个物体AABB包围盒层次树间碰撞检测，从包围盒结构和叶结点结构上简化存储结构描述，节省了大量存储空间，仿真效果明显。 利用目前专业三维建模软件很难实现虚拟现实所需要的互动性，同时，在OpenGL建立的虚拟现实环境中，通过编程进行复杂的三维建模也很困难。因此，论文的另一个重点是在分析虚拟环境建模技术的基础上，通过研究比较现在流行的利用OpenGL创建3D模型的方法，提出了一种新方法，即利用3DSMax进行复杂建模，并将模型导出为3DS格式，然后通过在OpenGL下编程控制模型来达到对虚拟现实环境的仿真。本文在第四章详细阐述了外部3DS格式的三维模型数据的导入技术，真实感虚拟环境的生成技术(包括材质和光照设置、纹理映射)以及OpenGL中三维物体的显示技术，从而为建立虚拟环境系统奠定了基础。 最后，本文通过大量的社会调研，设计并实现了一套交通事故现场再现系统。通过交警现场采集到的数据，对再现所需的基本数据进行输入，进而调用系统库中的3D模型，结合包围盒碰撞检测技术对事故现场进行再现。 |
| 作者： | 张晓 |
| 专业： | 计算机软件与理论 |
| 导师： | 刘培玉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东师范大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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