列車駕駛仿真器視景仿真之雨雪現(xiàn)象的模擬.pdf

1、隨著我國軌道交通的高速發(fā)展,對列車駕駛?cè)藛T安全行車提出了更高要求。而雨雪天氣直接影響列車駕駛安全,培訓(xùn)列車駕駛?cè)藛T雨雪天氣下的安全行車凸顯重要。雨雪天氣下,車窗玻璃上的雨滴或雪花影響列車駕駛?cè)藛T的視覺。在列車模擬駕駛器視景中加入模擬雨雪天氣下車窗的效果,可提高列車駕駛仿真環(huán)境的逼真度。
　　 本論文選擇粒子系統(tǒng)為數(shù)學(xué)模型,模擬列車視景仿真中的雨雪現(xiàn)象。選用三維建模軟件MultiGenCreator建立雨刮器模型。選用C++、實時

2、三維渲染軟件開發(fā)包OpenGLPerformer、三維圖形接口OpenGL和著色語言GLSL模擬車窗雨滴和雪花,以及雨刮器功能。
　　 本論文首先介紹粒子系統(tǒng)的基本模型,并結(jié)合列車運行的特點,給出列車視景仿真場景粒子和車窗粒子的模擬方法。論文將車窗粒子分為靜態(tài)粒子和動態(tài)粒子,靜態(tài)粒子用來實現(xiàn)雨雪附著在車窗的效果；動態(tài)粒子用來實現(xiàn)雨滴在車窗滑落動的動態(tài)效果。再次,本論文中將車窗平面分成網(wǎng)格,以格子為基本單元給出了雨滴滑動的模擬方法

3、；運用OpenGL平臺實現(xiàn)了雨滴在車窗上滑動后留下的軌跡。并在OpenGLPerformer平臺上實現(xiàn)了雨刮器在車窗上擺動的效果,結(jié)合車窗粒子系統(tǒng)實現(xiàn)了雨刮器的功能。最后,在現(xiàn)有列車視景仿真的基礎(chǔ)上,本論文采用GPU可編程技術(shù),通過改變GPU固定流水結(jié)構(gòu)的程序,以O(shè)penGL建模的方法實現(xiàn)車窗雨滴物理效果的模擬。
　　 本論文最終實現(xiàn)了列車車窗粒子效果的仿真,提高了雨雪天氣下視景仿真的真實感,滿足視景仿真實時性的要求,達到了列車