基于虚拟现实的汽车驾驶模拟器设计与实现

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Design and Realization of Driving Simulator System Based on Virtual RealityZHANG Jun-you，JIAO Xue-jian，CHAI Shan(School of Trafic and Vehicle Engineering，Shandong University of Technokgy，Shandong Zibo 255049，China)Abstract：Because of being efective，safe and lOW-cost etc，driving simulators are widely usedfor driving education andresearch related to trafic and trarportaion.Usingthe drivertest center in zibo city and the city ofmountn road∞example。

the low cost system WaS designed based on virtual reality technology，using Deh3D and ODE (dynamic engine)，and drivingsimulation system ∞ developed.which includes information colecting system.vehicle dynamics system and visualsimulation system.By wearing stereo Gsses，the user could mmeed n realistic virtual environment and drives the virtualvehicle using steering，clutch，etc.珊 driving on the highway。

Key W ords：Driving Simulation；ODE；Vehicle Dynamic；Virtual Realityl l了I商汽车驾驶模拟器将虚拟现实技术应用于汽车驾驶系统中，通过计算机技术产生汽车行驶过程中的虚拟视景、音响效果和运动仿真，使驾驶员沉浸到虚拟的驾驶交通环境中，产生实车驾驶感觉，从而学习和体验现实世界中的汽车驾驶。由于其可无任何风险地重复和再现现实生活中的各种灾难性事件 (如汽车碰撞等)，其既能安全、有效地提高驾驶员技术水平，又能降低各种费用 ，可极大地提高汽车驾驶员的培训质量和效率，降低事故发生率，正日益受到国内外交通安全领域的广泛关注 。但目前基于虚拟现实技术的驾驶模拟器-是成本较高，不便于广泛推广，二是虚拟嘲 、操作与实际驾驶存在-定的差别，影响驾驶体验。为此以淄博市驾照考试中心 、城市山区道路为例，设计了-款低成本的基于虚拟现实技术的驾驶模拟器，建立了逼真的虚拟环境 ，通过车辆的动力学模型实时计算车辆的运动情况，最后给出了开发实例。

2汽车驾驶模拟器软硬件设计2.1硬件系统2.1.1显示系统由于传统的基于虚拟现实技术的驾驶模拟器成本高，不利于大规模推广应用，系统设计了经济、实用的虚拟现实硬件平台。

系统采用被动立体大屏幕投影技术，(4.42.5)m的正投软幕、1 680x1050的超高分辨率和偏振光学眼镜为观众和驾驶体验者构建完全沉浸感的显示环境；相对于主动立体式虚拟现实系统，被动立体式对显示器件的性能要求低，佩戴的立体眼镜(纯光学的偏振片眼镜)无需同步信号，故系统采用偏振式的被动立体显示，即采用两台投影机同时投射，-台投射左眼图像，另-台同步投射右眼图像，将左右眼图像同时投射到屏幕上。用户佩戴立体眼镜既能在视觉上产生立体感觉。

表 1图形计算机配置Tab.1 The Configuration of Graphics Computer配件名称 品牌型号来稿 日期：2012-06-09基金项目：LU东省优秀中青年科学家科研奖励基金(BS201 1DX030)作者简介：张俊友，(1971-)，男，山东，博士，硕士生导师，主要研究方向：智能交通、车辆动力学等领域的研究焦学健，(1977)，男，山东，博士，硕士生导师，主要研究方向：虚拟现实、CAE等领域的研究