毕业设计论文--虚拟驾驶系统-场景设计模块

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1、毕业设计论文毕业设计题目虚拟驾驶系统---场景设计模块学院机械工程学院专业机械工程及其自动化班级机自0701学生吴运开学号20070403213指导教师王玉增二〇一一年五月三十日毕业设计论文1前言1.1虚拟驾驶系统的背景近年来祖国经济的发展飞速，汽车的普及造就了大批的驾驶员汽车作为一种重要的工具进入大众社会，，汽车驾驶训练的工作量有了很大程度的提高。相关部门需要购买更多的车辆提供驾驶训练，并且加大老师的配备，来满足膨胀的市场需求，这与资金的投入产生了矛盾；采用实车进行汽车驾驶训练存在着污染、高成本、危险性高、场地不足等很多的条件的限制，市场的需求

2、和供应的矛盾促使人们寻求新的驾驶训练方式。计算机性能的提高和虚拟现实技术的发展，为在计算机上模拟汽车驾驶环境，进行驾驶训练提供了可能。计算机仿真技术、实时图形图像处理技术的飞速发展，为汽车仿真的研究提供了有力的工具和帮助。利用虚拟技术可以进行不同虚拟环境的开发和多种车辆模型的设计，为汽车驾驶训练开辟了新方向。利用虚拟车辆驾驶系统进行训练，不受时间、气候和场地的限制，在达到培训质量的前提下，具有经济、环保的优点，因此，利用计算机来开发车辆虚拟驾驶系统是一个很有效的手段。虚拟现实技术的发展和提出，为车辆虚拟驾驶系统的开发和研究提供了新方法。虚拟现实技

3、术又称灵境技术，是一种先进的电脑界面的技术，通过给用户提供视觉、触觉。听觉、的交互手段，使用户产生强烈的认同感，带有交互实时功能的操作，能减轻用户的压力，提高系统的工作效率[1-3]。外国科学家自19世纪年首次提出虚拟现实技术以来[4]，这项技术发展十分迅速，并广泛应用于军事、自动控制、航空航天、娱乐、医疗、教育这些领域。将虚拟现实技术应用于车辆训练，即利用计算机构建用于车辆驾驶训练的虚拟环境和用于训练的车辆，产生“人-车-环境”连续系统，在这一闭环系统中驾驶汽车，可根据车辆的继续行驶不断生产的虚拟视景、场景的音效和车辆的仿真运动，使驾驶员进入这

4、一环境中，并根据虚拟环境中产生的触觉，听觉和视觉，变换相应的驾驶动作，使得虚拟驾驶车辆的位置在行驶环境中不断变化，以此产生驾驶员和虚拟环境的交互，达到相关人员动作的目的。这种能够正确模拟汽车驾驶动作，获得实车驾驶感觉的仿真系统就是汽车虚拟驾驶系统，它是既能提高驾驶员水平，进行汽车驾驶训练，又能降低各种费用的汽车的训练装备。运用这种装备进行汽车驾驶训练，可以减少实车训练带来的交通事故，具有节约能源和经济，并且不受时间、气候和场地等条件的限制。现今驾校成本在增加，利润却逐年下降，培训效率低，满意度不好，必须通过提高效率争取生源，扩大经营降低成本的方式

5、来改变现状，模拟驾驶训练加实车驾驶训练，是一种行之有效的现代汽车驾驶员培训模式。在各方面受限的情况下，首先采用不易损坏、没有危险的虚拟驾驶系统对训练内容模拟，在学员对训练内容熟练操作后毕业设计论文再进行实车训练，避免了对实车的巨大损耗，提高了训练效率，减低了驾驶培训的危险性。在新的《汽车驾驶培训大纲》中将汽车驾驶模拟训练列入其中，证明了虚拟汽车驾驶系统在生活中的重要性。1.2国内外的研究现状追溯到上世纪70年代，美国等一些发达国家就开始汽车虚拟驾驶系统的研究。80年代后，德国，瑞士，日本的各大汽车厂家都分别建立了又关的汽车虚拟驾驶实验室和开发系统

6、。德国奔驰公司与1985年建立了6自由度汽车虚拟驾驶系统，1989年，德国大众公司更新了原有的虚拟驾驶系统的计算机系统和场景生产系统。20世纪80年代，瑞典的一公司也投资建成了汽车虚拟驾驶系统，用于汽车和交通系统的研发和开发。美国GM汽车公司1989年开始严重开发虚拟驾驶系统，1993年，美国福特汽车公司也开始了相关的系统的研究；美国阿伊华车辆中心与1993年就启用1300万美元来开发汽车虚拟驾驶系统，1996年又增加投资3000万美元有TRW公司进行改进。在我们国家这方面的研究要比这些发达国家晚一些，19世纪初。国内多所高校开始了虚拟驾驶系统的

7、研究，1996年国内建立了虚拟驾驶系统的国家重点实验室。国内也有不少公司对这方面进行研究投资，如中视典数字科技就发取得不错的成就。1.3课题研究的意义随着现代社会的进步和科技的日新月异的发展，计算机等技术的不断成熟，利用各种技术虚拟现实成为了现代科学发展的一个方向之一。虚拟驾驶技术有着巨大的市场需求，也得到很好的发展。虚拟驾驶不受时间地点等方面的影响，具有很高的快捷方便性；虚拟驾驶还具有好高的安全性，不会产生交通事故造成伤害；而且能够节约资源对环境污染很小；具有很大的市场，并且这项技术还有很大的发展空间和前景。1.4论文的主要内容（1）本课题为虚

8、拟驾驶系统的场景设计是利用个人计算机开发的虚拟驾驶系统的软件，用于虚拟驾驶训练。采用了visual。stdiao2010作为编辑工具，应