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列车驾驶模拟器突发事件的视景仿真研究
| 论文题名： | 列车驾驶模拟器突发事件的视景仿真研究 |
| 关键词： | 视景仿真;列车驾驶模拟器;粒子系统;碰撞检测;计算机动画 |
| 摘要： | 随着我国高速铁路和城市轨道交通高速发展，对列车司机安全规章的培训提出了更高的要求。论文以列车驾驶模拟器为载体，针对现有模拟器功能简单不足的问题，使用虚拟现实技术模拟列车在非正常行车情况下的各种突发事件，模拟多种特殊的路况和车况，如灾害性天气、道路异常、机车故障等，强化列车司机对安全规程的认识，积累经验。 论文从技术和实现的可行性入手，介绍了虚拟现实技术的发展现状和列车、仿真系统的概况。为了减少工作量，缩短开发周期，而且保证软件的可靠性。选用基于多边形建模和渲染的三维建模软件MultiGen Creator，在普通PC机上使用C++语言、OpenGL和具有高性能的实时三维渲染软件开发包OpenGL Performer开发虚拟仿真系统。 论文首先分析粒子系统的基本原理和实现方法，深入研究了粒子的产生、属性、运动状态、消亡和渲染规律，并在满足真实感和实时性的需求下编写其实现算法，较为逼真地模拟了浓烟、火焰、爆炸、雨雪等自然现象，丰富了突发事件的种类，为列车视景提供了更为全面的训练方法；然后，对碰撞检测技术进行系统得分析，根据计算机图形学得原理，特别是针对层次包围盒检测法研究其适用范围和使用方法，并合理运用Creator和OpenGL Performer提供的函数库及操作方法，有效地实现了碰撞检测的效果，增强了仿真训练的真实性；最后，探讨了计算机动画技术概念、分类及其在视景仿真中的作用，合理有效的使用并改进现有算法，实现了多种关键帧动画和样条轨迹实现水波动画的模拟。把计算机动画用于仿真培训，即能增强突发事件的真实感，又能达到更好的训练效果。 |
| 作者： | 马飞 |
| 专业： | 模式识别与智能系统 |
| 导师： | 朱金陵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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