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标题: 模拟驾驶仿真系统 [打印本页]

作者: Iloy 时间: 2014-3-12 09:16
标题: 模拟驾驶仿真系统
模拟驾驶仿真系统是基于虚拟现实仿真技术开发的半实物仿真系统，多用于驾驶/操作训练和驾驶类游戏。驾驶模拟包括各种交通工具（如车辆、飞行器、船等）、特殊工业机械（如起重机、吊车等）、战斗机械（如战机、坦克、装甲车等）的驾驶操作的模拟。

系统利用计算机三维虚拟仿真技术产生逼真的三维立体的道路驾驶场景，受训人员佩戴立体成像眼镜，看到的场景是立体场景，具有很强的身临其境的感觉，操纵着具体力反馈功能的方向盘，实时交互行进中的三维立体道路场景，在各场景中可以进行相互之间会车，超车，让车等技能的训练，使驾驶者初步了解汽车驾驶的基本原理和基本知识，体会驾驶汽车的动作要领，感受汽车驾驶过程中的无穷乐趣。在驾驶训练中受训人员可通过现场复现功能键来观察分析自己的驾驶训练情况，特别是训练过程中发生重大错误，如撞车、撞障碍物，或人行道时,可利用再现的效果来判断和分析错误原因。
使用模拟驾驶仿真系统，对驾驶学员进行驾驶知识的训练，以及驾驶技能的锻炼，能够在花费更少的资金、时间、人力、场地的情况下，提高实训强度，达到更理想的培训效果，同时，还能够保证完全无危险。模拟驾驶实训是科技化的理念呈现，可以说，是科技让我们的学习、工作和生活质量都得以大大的提高。目前，国家也在大力提倡模拟驾驶仿真方式的技能实训。

方案特色：

1、实训的时间、场地、天气不受任何限制
2、可以模拟出各种训练场景，如隧道、障碍、弯道、坡道、坑洼道路、高山峭壁等等地形环境。
3、可以模拟出来现实中的各种情况及事物，如灾难、光影、交通规则、交通指挥系统、交通路线、仪器仪表。
4、具有智能化的考核评分系统，可以实时对我们的驾驶操作进行评测。
5、具有理论指导、实训指导的帮助功能。
6、各种驾驶操作及事故不会造成任何损失。
7、环保，不会造成任何环境污染。

系统集成：
在模拟驾驶仿真系统中涉及多种应用系统，在此仅对核心部分即仿真软件平台、三维立体展示系统、实时交互系统做介绍。
一、仿真软件平台
仿真软件英文名是 simulation software ，专门用于仿真的计算机软件。它与仿真硬件同为仿真的技术工具。仿真软件是从50年代中期开始发展起来的。它的发展与仿真应用、算法、计算机和建模等技术的发展相辅相成。1984年出现了第一个以数据库为核心的仿真软件系统，此后又出现采用人工智能技术（专家系统）的仿真软件系统。
1、Virtools
Virtools是一套整合软件，可以将现有常用的档案格式整合在一起，如3D的模型、2D图形或是音效等。Virtools是一套具备丰富的互动行为模块的实时3D环境虚拟实境编辑软件，可以制作出许多不同用途的3D产品，如网际网络、计算机游戏、多媒体、建筑设计、交互式电视、教育训练、仿真与产品展示等。
产品推荐：Virtools™ 5.0--3D 可视化编程开发平台、Virtools™ 5.0 VR Library、3D XML Virtools Plugin
2、 Unity3D
Unity3D是由Unity Technologies开发的一个让你轻松创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台的综合型游戏开发工具，是一个全面整合的专业游戏引擎。
产品推荐：Unity3D PRO 虚拟现实、跨平台应用程序开发引擎、Unity Android 移动终端发布平台、Unity iOS Pro移动终端发布平台。
二、三维立体展示系统
三维立体展示系统可以实时显示仿真应用程序，为用户提供高沉浸感的立体显示环境，常见的立体显示系统有立体投影系统、桌面型立体显示系统、头戴式立体显示系统。下面分别介绍。
1、立体投影系统
立体投影系统有被动式立体投影和主动式立体投影，被动式立体投影是通过光的偏振原理来实现的，即采用两台投影机同步放映图像，将两台投影机前的偏光片的偏振方向互相垂直，让产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。而偏振光投射到专用的投影幕上再反射到观众位置时偏振光方向须不改变，观众通过偏光眼镜每只眼睛只能看到相应的偏振光图像。
产品推荐：单通道三维投影、多通道环幕投影、多通道平板投影、沉浸式CAVE系统、球面体投影系统。
2、桌面型立体显示系统
桌面型立体显示系统即立体显示器，立体显示器有裸眼立体显示器和偏振立体显示器之分。裸眼立体显示器不需要用户戴眼镜即可感觉到立体效果，裸眼立体显示器大多处于研发阶段，并且主要应用在工业商用显示市场，所以大众消费者接触的不多。
推荐品牌：Exceptional3D裸眼立体显示器、TRIDELITY裸眼立体显示器、Visumotion裸眼立体显示器、Vrlogic偏振立体显示器、Miracube偏振立体显示器、JVC偏振立体显示器。
3、头戴式立体显示系统
头戴式立体显示系统即头戴式立体显示器（数字头盔），采用头戴式立体显示器（数字头盔）会为用户带来较强的沉浸感，犹如身临其境，头戴式立体显示器(HMD)为戴在头部的小型立体显示器，用户所看到的图像大小相当于数码之外的大型屏幕。
推荐品牌：Virtual Research头戴式立体显示器、5DT数字头盔、NVIS头戴式立体显示器、eMagin头戴式显示器、Cybermind头戴式显示器。
四、实时交互系统
互动系统是基于传统的显示设备及功能，结合实时动作捕捉系统（参考：A.R.T.系统解决方案）、数据手套（参考：CyberGlove II - 22 Sensors）、位置追踪器（参考：Polhemus PATRIOT Wireless 电磁式无线追踪系统）、力反馈设备（参考：HAPTION-Virtuose 6D Desktop）等设备。
1、实时动作捕捉系统
实时动作捕捉技术涉及尺寸测量、物理空间里物体的定位及方位测定等方面可以由计算机直接理解处理的数据。
推荐产品：A.R.T.系统解决方案、Xsens Moven惯性运动捕捉系统、新版3DSuit惯性动作捕捉系统。
2、数据手套
数据手套是虚拟仿真中最常用的交互工具。数据手套设有弯曲传感器，弯曲传感器。
推荐品牌：CyberGlove数据手套、DGTech数据数据手套、5DT数据手套。
3、位置追踪器
位置追踪器又称空间位置跟踪器，是指作用于空间跟踪与定位的装置，一般与其他VR设备结合使用。
推荐品牌：Polhemus 电磁式无线追踪系统、Xsens惯性位置追踪器、Ascension电磁式位置追踪器。
4、力反馈设备
所谓力反馈（Force Feedback），本来是应用于军事上的一种虚拟现实技术，它利用机械表现出的反作用力，将游戏数据通过力反馈设备表现出来，可以让用户身临其境地体验游戏中的各种效果。
推荐品牌：HAPTION力反馈设备、Sensable力反馈设备。

应用领域：
实训中心、驾校、部队、航空航天、博物馆、游戏厅、展览展示、操作训练等。

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