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自动公路系统模拟器的视景仿真技术研究
| 论文题名： | 自动公路系统模拟器的视景仿真技术研究 |
| 关键词： | 自动公路系统;视景仿真;三维建模;视景驱动 |
| 摘要： | 近年来自动公路系统(Automated Highway System,AHS),作为智能运输系统的子系统之一越来越受到重视.以日本和美国为代表的国家十分重视自动公路系统的研究,由于自动公路系统研究需要大量实验工作,耗费大量的人力、物力和时间,往往不能很好地、迅速地获得理想的实验数据;同时天气等因素给实验带来一定困难和影响.因此对自动公路系统进行仿真研究越来越迫切.而自动公路模拟器是进行该领域仿真的有效手段之一,该平台不但可以有针对性地进行实验,减少人力、物力和时间的耗费;同时能直观生动地显示实验过程和结果.因此,该文选取自动公路系统中的视景为研究对象开展了研究工作.该文在介绍了驾驶模拟器及模拟器视景系统、自动公路系统的国内外研究现状的基础上,阐述了对自动公路系统模拟器研究的意义,分析了视景仿真系统视景仿真基础和优化技术,选用三维建模软件Creator和视景驱动软件Vega作为视景开发平台,介绍了系统框架和关键技术.实现了基于Creator的视景数据库的建立过程和基于Vega的实时视景驱动程序.阐述了基于粒子系统的自然现象(如雾、雨、雪等)模拟的原理和实现方法.最后介绍了碰撞检测在视景仿真系统中的应用.尤其利用"隐形墙"技术设计了基于磁性导航的磁道钉系统的碰撞检测算法,并在视景系统中得到应用.通过上述研究,取得了以下成果:(1)建立了两套三维场景模型--城市交通环境和虚拟试验场.城市交通环境场景是以武汉市余家头区域的部分路网为基础,包括道路、建筑物、信号灯、车辆、行人和建筑物等.(2)利用视景驱动软件实现了信号灯的周期控制、车辆的行驶;并实现了自然现象(包括雾、雨、雪等)的模拟.(3)实现了动态物体和静态物体的碰撞检测,并提示相应信息;在虚拟试验场场景中实现了对车辆相对于磁道钉位置的检测模拟,以利于后续自动控制模型的处理.(4)编写了一个简易的场景漫游系统,实现了三维场景的漫游显示、观察者视点的选择、键盘控制漫游参数等功能. |
| 作者： | 李华 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 严新平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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