自動(dòng)公路系統(tǒng)模擬器的視景仿真技術(shù)研究.pdf

1、近年來自動(dòng)公路系統(tǒng)(Automated Highway System,AHS),作為智能運(yùn)輸系統(tǒng)的子系統(tǒng)之一越來越受到重視.以日本和美國(guó)為代表的國(guó)家十分重視自動(dòng)公路系統(tǒng)的研究,由于自動(dòng)公路系統(tǒng)研究需要大量實(shí)驗(yàn)工作,耗費(fèi)大量的人力、物力和時(shí)間,往往不能很好地、迅速地獲得理想的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);同時(shí)天氣等因素給實(shí)驗(yàn)帶來一定困難和影響.因此對(duì)自動(dòng)公路系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究越來越迫切.而自動(dòng)公路模擬器是進(jìn)行該領(lǐng)域仿真的有效手段之一,該平臺(tái)不但可以有針對(duì)性地進(jìn)

2、行實(shí)驗(yàn),減少人力、物力和時(shí)間的耗費(fèi);同時(shí)能直觀生動(dòng)地顯示實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果.因此,該文選取自動(dòng)公路系統(tǒng)中的視景為研究對(duì)象開展了研究工作.該文在介紹了駕駛模擬器及模擬器視景系統(tǒng)、自動(dòng)公路系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,闡述了對(duì)自動(dòng)公路系統(tǒng)模擬器研究的意義,分析了視景仿真系統(tǒng)視景仿真基礎(chǔ)和優(yōu)化技術(shù),選用三維建模軟件Creator和視景驅(qū)動(dòng)軟件Vega作為視景開發(fā)平臺(tái),介紹了系統(tǒng)框架和關(guān)鍵技術(shù).實(shí)現(xiàn)了基于Creator的視景數(shù)據(jù)庫(kù)的建立過程和基于V

3、ega的實(shí)時(shí)視景驅(qū)動(dòng)程序.闡述了基于粒子系統(tǒng)的自然現(xiàn)象(如霧、雨、雪等)模擬的原理和實(shí)現(xiàn)方法.最后介紹了碰撞檢測(cè)在視景仿真系統(tǒng)中的應(yīng)用.尤其利用"隱形墻"技術(shù)設(shè)計(jì)了基于磁性導(dǎo)航的磁道釘系統(tǒng)的碰撞檢測(cè)算法,并在視景系統(tǒng)中得到應(yīng)用.通過上述研究,取得了以下成果:(1)建立了兩套三維場(chǎng)景模型--城市交通環(huán)境和虛擬試驗(yàn)場(chǎng).城市交通環(huán)境場(chǎng)景是以武漢市余家頭區(qū)域的部分路網(wǎng)為基礎(chǔ),包括道路、建筑物、信號(hào)燈、車輛、行人和建筑物等.(2)利用視景驅(qū)動(dòng)軟件