硕士论文-汽车驾驶模拟器虚拟视景中天气特效设计与实现

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1、武汉理工大学硕士学位论文汽车驾驶模拟器虚拟视景中天气特效设计与实现姓名：陈茹申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：严新平20070501武汉理工大学硕士学位论文摘要近年来利用计算机仿真技术模拟实际环境进行科学实验是一个很热门的话题。它具有经济、可靠、实用、安全、灵活、可多次重复使用等诸多优点。汽车驾驶模拟器就是其中一个应用，它是用于汽车产品的“人．车。环境”交通特性研究或培训驾驶员的一种重要工具，可以有针对性地对驾驶员进行训练，而且具有直观生动地显示训练过程和结果等特点。虚拟现实技术应用于汽车驾驶模拟训练系统中，就是将计算机技术应用于模拟车辆行驶过程中的虚拟

2、视景变换和运动仿真等方面，使驾驶员沉浸到虚拟驾驶环境中。为了提高训练的效果，虚拟驾驶环境的真实度一直是一个热门的研究领域。驾驶模拟器中天气效果视景仿真是提高真实度的最直接的方法，将真实的天气加入到模拟器中，比如雨雪雾风等天气，使驾驶员有实车驾驶的感觉。文中选取汽车驾驶模拟训练系统中的天气效果仿真为研究对象开展了研究工作。在介绍了汽车驾驶模拟器及天气效果视景仿真的国内外研究现状的基础上，阐述了天气效果视景仿真对驾驶模拟器研究的意义。选用三维建模软件Creator和视景驱动软件Vega作为驾驶模拟器开发平台，介绍了Vega自带的天气效果模块，引入粒子系统概念，重点阐述了基

3、于粒子系统与OpenGL的自然现象(如雾、雨、雪、风等)模拟的原理和实现方法，并结合Vega平台在汽车驾驶模拟器视景系统中得到应用。通过上述研究，取得了以下成果：(1)基于粒子系统和OpenGL实现了雨雪天气模拟。(2)基于LOM层次模型和OpenGL模拟了树木的生成，建立风的模型，呈现树在风中摇曳的天气效果。(3)编写了一个简易的场景漫游系统，实现了Vega平台上汽车驾驶模拟器视景系统雨雪风天气模拟。(4)基于驾驶模拟器视景对特殊天气进行系统性能测试。关键词：驾驶模拟器；天气特效；粒子系统；VegalOpenGL武汉理T大学硕士学位论文AbstractItisone

4、ofthehotesttopicsforusingsimulatesrealenvironmentsforscienceexperimentsbasedoncomputersimulationtechnology．Ithasadvantagesofeconomy,reliability,practicality,safety,feasibility,reusabilityandSOon．Automobilismsimulatorisoneapplicationofcomputersimulationtechnology,whichisusedintheautomobi

5、leproductdevelopment，asanimportanttoolusedintheresearchofthe“human-vehicle—environment”trafficcharacteristicanddrivingtraining．Thissimulatornotonlybeusedinthepointedtraining，butalsobythemachinewecarlgetareal-timeandvividtrainingprocessandresult．Thevirtualrealitytechnologyisappliedinthea

6、utomobilismsimulatortrainingsystem，whichistrulyappliescomputertechnologyinthescenechangingandmovementsimulationduringvehiclesRavelprocess，andSOon．Itmakedriverimmersetothevirtualdrivingenvironment．Inordertoimprovingthetrainingeffects，thedegreeofrealismofvirtualdrivingenvironmentisalwayso

7、neofhotdomaininresearch．Weathereffectscenesimulationofdrivingsimulatorisahighwaytoimprovethedegreeofrealismofdrivingenvironment．Drivingsimulatorincludesrealweatherasrain，snow,fogandwind，whichma；。k．edriverfeellikedrivingreallycar,Theweathereffectscenesimulationofdrivingsimulator