基于虛擬現(xiàn)實(shí)的汽車駕駛模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)正處于快速發(fā)展的階段，本文以虛擬現(xiàn)實(shí)為背景，分析了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合當(dāng)前模擬駕駛系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求，提出了一種新型模擬駕駛系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。
　　本文首先從整體入手，完成模擬駕駛系統(tǒng)的功能分析和系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)。以Unity3D作為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的軟件平臺(tái)完成三維模擬駕駛場(chǎng)景的搭建和渲染，模擬駕駛器搭載Logitech G25力反饋方向盤組件，采集方向盤、油門、剎車、離合、檔位等控制數(shù)據(jù)控制汽車行駛狀

2、態(tài)和運(yùn)動(dòng)相機(jī)視角。分別實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景在Oculus Rift和CAVE中的顯示，頭部跟蹤系統(tǒng)允許用戶360度觀察虛擬三維場(chǎng)景，采用Leap Motion體感控制器跟蹤用戶手部的動(dòng)作，在虛擬空間中生成用戶手部虛擬映射，并由位置跟蹤數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)其在虛擬空間的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)與虛擬對(duì)象的直接交互。
　　然后介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)部分。系統(tǒng)的軟件主要包括三維建模和渲染模塊、模擬駕駛算法模塊、頭部/手部跟蹤及分析處理模塊和人機(jī)交互模塊等。以框圖形式解釋三維場(chǎng)

3、景制作和渲染的主要過(guò)程，并重點(diǎn)介紹了紋理貼圖、創(chuàng)建地形、修飾地貌、生成道路模型、制作天空盒、以及場(chǎng)景的光照渲染和優(yōu)化、運(yùn)動(dòng)相機(jī)的控制等。以腳本控制實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工作過(guò)程中對(duì)用戶手部的跟蹤和交互響應(yīng)，以及模擬駕駛算法的實(shí)現(xiàn)。分析了反饋機(jī)制對(duì)于人機(jī)交互接口設(shè)計(jì)的重要性，在此基礎(chǔ)上，著重介紹了根據(jù)模擬駕駛需求使用的三種反饋通道，即視覺(jué)反饋、觸覺(jué)反饋和聽(tīng)覺(jué)反饋。
　　之后，分別基于兩種硬件實(shí)現(xiàn)平臺(tái):Oculus Rift頭盔式顯示設(shè)備和CAVE