自動公路系統(tǒng)模擬器的視景仿真技術(shù)研究.pdf

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

2、行實驗,減少人力、物力和時間的耗費;同時能直觀生動地顯示實驗過程和結(jié)果.因此,該文選取自動公路系統(tǒng)中的視景為研究對象開展了研究工作.該文在介紹了駕駛模擬器及模擬器視景系統(tǒng)、自動公路系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,闡述了對自動公路系統(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)動軟件Vega作為視景開發(fā)平臺,介紹了系統(tǒng)框架和關(guān)鍵技術(shù).實現(xiàn)了基于Creator的視景數(shù)據(jù)庫的建立過程和基于V

3、ega的實時視景驅(qū)動程序.闡述了基于粒子系統(tǒng)的自然現(xiàn)象(如霧、雨、雪等)模擬的原理和實現(xiàn)方法.最后介紹了碰撞檢測在視景仿真系統(tǒng)中的應(yīng)用.尤其利用"隱形墻"技術(shù)設(shè)計了基于磁性導(dǎo)航的磁道釘系統(tǒng)的碰撞檢測算法,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)建立了兩套三維場景模型--城市交通環(huán)境和虛擬試驗場.城市交通環(huán)境場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、信號燈、車輛、行人和建筑物等.(2)利用視景驅(qū)動軟件