汽車駕駛仿真系統(tǒng)解決方案

本方案由搜維爾VR實(shí)驗(yàn)室推出。汽車駕駛仿真系統(tǒng)融合了人工智能,、計(jì)算機(jī)圖形學(xué),、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)多媒體技術(shù),、傳感器技術(shù),、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多個(gè)信息技術(shù)分支，其本質(zhì)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)實(shí)或虛構(gòu)的環(huán)境進(jìn)行全面的仿真,，從而生成逼真的三維交互虛擬駕駛環(huán)境,，通過(guò)給用戶同時(shí)提供諸如視、聽(tīng)、觸覺(jué)等各種直觀而又自然的實(shí)時(shí)感知交互手段,，使用戶與環(huán)境自由交流,，從而獲得身臨其境的感知。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于汽車駕駛仿真系統(tǒng)中,，就是通過(guò)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生汽車行駛過(guò)程中的虛擬視景,、音響效果和運(yùn)動(dòng)仿真，是駕駛員沉浸到虛擬駕駛環(huán)境中,，并有實(shí)車駕駛的感覺(jué),，駕駛員根據(jù)虛擬駕駛環(huán)境提供的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué),、觸覺(jué)感受,，構(gòu)想其駕駛動(dòng)作，操作模擬駕駛艙中的操縱機(jī)構(gòu),，計(jì)算機(jī)根據(jù)駕駛員的操作狀態(tài),，實(shí)時(shí)地改變汽車在虛擬環(huán)境中的狀態(tài)，其過(guò)程的不斷循環(huán),，構(gòu)成駕駛員——虛擬駕駛環(huán)境之間的交互作用,，實(shí)現(xiàn)了汽車的虛擬駕駛，從而體驗(yàn),、認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)現(xiàn)實(shí)世界中的汽車駕駛。?

汽車駕駛仿真系統(tǒng)真實(shí)仿真了汽車駕駛的路景和汽車行使特性,。結(jié)合機(jī)械,、電、光,、磁,、聲等綜合技術(shù)來(lái)模擬實(shí)車特性。是一種能正確模擬汽車駕駛特性及操作,，逼真模擬汽車緊急狀態(tài)并在主要性能上獲得同實(shí)車駕駛同樣效果,。

方案特色：

1、實(shí)現(xiàn)人機(jī)實(shí)時(shí)交互
2,、多種車型
3,、多種道路環(huán)境
4、模擬天氣
5,、立體顯示

方案核心：

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系統(tǒng)集成：

駕駛仿真系統(tǒng)由高性能圖形工作站,、立體顯示系統(tǒng)（推薦單通道、多通道顯示系統(tǒng),、沉浸式CAVE系統(tǒng)）,、交互系統(tǒng)（包括位置追蹤、力反饋、動(dòng)作捕捉）,、軟件平臺(tái),、模擬駕駛艙和立體聲音響等多種設(shè)備組成。如需查看更多內(nèi)容請(qǐng)點(diǎn)擊>>

一,、立體顯示系統(tǒng)

立體顯示系統(tǒng)作為汽車駕駛仿真系統(tǒng)中的顯示端,，為用戶提供一種沉浸式虛擬仿真顯示環(huán)境，可使用戶充分體驗(yàn)一種高度身臨其境的三維立體視聽(tīng)感受,，獲得一個(gè)具有高度沉浸感的虛擬仿真可視協(xié)同環(huán)境,。 如需查看更多內(nèi)容請(qǐng)點(diǎn)擊>>

1、單通道三維投影顯示系統(tǒng)

單通道3D立體投影系統(tǒng)作為一套高性能價(jià)格比仿真系統(tǒng)立體投影解決方案,，專業(yè)VR用戶不需要使用價(jià)格昂貴的專業(yè)CRT或DLP投影機(jī),，便可以實(shí)現(xiàn)高分辨率、高清晰度,、無(wú)閃爍,、大幅面逐行三維立體投圖形顯示。如需查看更多內(nèi)容請(qǐng)點(diǎn)擊>>

2,、多通道環(huán)幕投影顯示系統(tǒng)

多通道環(huán)幕（立體）投影系統(tǒng)是指采用多臺(tái)投影機(jī)組合而成的多通道大屏幕展示系統(tǒng),，它比普通的標(biāo)準(zhǔn)投影系統(tǒng)具備更大的顯示尺寸、更寬的視野,、更多的顯示內(nèi)容,、更高的顯示分辨率，以及更具沖擊力和沉浸感的視覺(jué)效果,。如需查看更多內(nèi)容請(qǐng)點(diǎn)擊>>

3,、多通道平板投影顯示系統(tǒng)

多通道平面立體投影墻是指采用多臺(tái)投影機(jī)組合而成的多通道大屏幕展示系統(tǒng)，它比普通的標(biāo)準(zhǔn)投影系統(tǒng)具備更大的顯示尺寸,、更寬的視野,、更多的顯示內(nèi)容、更高的顯示分辨率,，以及更具沖擊力和沉浸感的視覺(jué)效果,。多通道投影墻是目前非常流行的一種高度沉浸的虛擬仿真顯示系統(tǒng)。如需查看更多內(nèi)容請(qǐng)點(diǎn)擊>>

4,、沉浸式CAVE系統(tǒng)

CAVE(Cave Automatic Virtual Environment)是一種基于投影的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),，它由圍繞觀察者的四個(gè)投影面組成。四個(gè)投影面組成一個(gè)立方體結(jié)構(gòu),，其中三個(gè)墻面采用背投方式,，地面采用正投方式。若放置CAVE系統(tǒng)的房間大小有限,，可通過(guò)反射鏡把投影圖象投影到屏幕上以節(jié)省空間,。觀察者戴上液晶立體眼鏡和一種六個(gè)自由度的頭部跟蹤設(shè)備,。如需查看更多內(nèi)容請(qǐng)點(diǎn)擊>>

5、桌面立體顯示系統(tǒng)

桌面立體顯示系統(tǒng)即3D立體顯示器,，包括裸眼立體顯示器,、偏振立體顯示器。裸眼立體顯示器不需要借助任何助視設(shè)備（如3D眼鏡,、頭盔等）,，即可使用戶得到立體圖像，偏振立體顯示器需要用戶戴上偏振眼鏡才可以獲得立體圖像,。

二,、3D實(shí)時(shí)交互系統(tǒng)

在汽車駕駛仿真系統(tǒng)中，的3D實(shí)時(shí)交互設(shè)備包括：位置追蹤,、力反饋,、動(dòng)作捕捉等設(shè)備，通過(guò)交互設(shè)備將人體動(dòng)作信息發(fā)送至計(jì)算機(jī),，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬環(huán)境中事物的交互操作,。

1、位置追蹤器

位置追蹤器又稱位置跟蹤器,，是指作用于空間跟蹤與定位的裝置,，一般與其他VR設(shè)備結(jié)合使用，如：數(shù)據(jù)頭盔,、立體眼鏡,、數(shù)據(jù)手套等，使參與者在空間上能夠自由移動(dòng),、旋轉(zhuǎn),，不局限于固定的空間位置。操作更加靈活,、自如、隨意,。如需查看更多內(nèi)容請(qǐng)點(diǎn)擊>>

推薦品牌：Polhemus 電磁式無(wú)線追蹤系統(tǒng),、Xsens慣性位置追蹤器、Ascension電磁式位置追蹤器,。

2,、力反饋設(shè)備

所謂力反饋（Force Feedback），本來(lái)是應(yīng)用于軍事上的一種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),，它利用機(jī)械表現(xiàn)出的反作用力,，將游戲數(shù)據(jù)通過(guò)力反饋設(shè)備表現(xiàn)出來(lái)，可以讓用戶身臨其境地體驗(yàn)游戲中的各種效果,。如需查看更多內(nèi)容請(qǐng)點(diǎn)擊>>

推薦品牌：HAPTION力反饋設(shè)備,、Sensable力反饋設(shè)備,。

3、實(shí)時(shí)動(dòng)作捕捉系統(tǒng)

實(shí)時(shí)動(dòng)作捕捉技術(shù)涉及尺寸測(cè)量,、物理空間里物體的定位及方位測(cè)定等方面可以由計(jì)算機(jī)直接理解處理的數(shù)據(jù),。如需查看更多內(nèi)容請(qǐng)點(diǎn)擊>>

推薦產(chǎn)品：A.R.T.系統(tǒng)解決方案、Xsens Moven慣性運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng),、新版3DSuit慣性動(dòng)作捕捉系統(tǒng),。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)

在汽車駕駛仿真系統(tǒng)中,，所有的硬件設(shè)備都要通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)進(jìn)行融合,，并發(fā)揮硬件的特有功能，虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)為整套系統(tǒng)的靈魂,。 通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái),，使用者可以利用各種交互設(shè)備操作虛擬環(huán)境中的物體，可以直接在完整數(shù)據(jù)的工業(yè)模型上進(jìn)行虛擬裝配操作,。常用的平臺(tái)有TechViz虛擬現(xiàn)實(shí)支撐平臺(tái),、Virtools? 5.0，下面分別介紹,。

1,、TechViz虛擬現(xiàn)實(shí)支撐平臺(tái)

TechViz虛擬現(xiàn)實(shí)支撐平臺(tái)將CAD/CAM/CAE軟件直接進(jìn)行多通道顯示，使用者可以直接在完整數(shù)據(jù)的工業(yè)模型上進(jìn)行虛擬裝配操作,。包含三款軟件產(chǎn)品,，分別為：人體跟蹤、虛擬裝配以及手指跟蹤軟件,。

人體跟蹤軟件
人體跟蹤軟件可以通過(guò)實(shí)時(shí)全人體跟蹤系統(tǒng)顯示出人體的虛擬3D模型,，能夠幫助使用者對(duì)人體運(yùn)動(dòng)的環(huán)境影響因素進(jìn)行分析，如：分析伸展或人體與3D模型的碰撞情況等,。該產(chǎn)品需要配合跟蹤器和標(biāo)記物一起使用,。

虛擬裝配軟件
虛擬裝配軟件允許用戶選擇或移動(dòng)3D模型，查看模型的接觸情況,，并記錄下相關(guān)動(dòng)畫以便進(jìn)行后續(xù)分析,。該產(chǎn)品適用于部件拆裝、維修以及相關(guān)培訓(xùn),。

手指跟蹤軟件
手指跟蹤軟件采用實(shí)時(shí)全手動(dòng)作跟蹤系統(tǒng),，可以在3D場(chǎng)景中顯示手指的虛擬模型。該產(chǎn)品適用于細(xì)節(jié)伸展研究以及模型接觸分析,，需要配合精度手指跟蹤器一起使用,。

2、Virtools? 5.0 VR

專為集群式 PC（PC Cluster）而設(shè)計(jì),，只需使用個(gè)人計(jì)算機(jī)就可以體驗(yàn)「沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)」的魅力,，不但支持多種標(biāo)準(zhǔn)的虛擬現(xiàn)實(shí)硬件交互設(shè)備,，并且支持多畫面高分辨率的立體展示環(huán)境。在開(kāi)發(fā)階段,，只需要一臺(tái)PC就可進(jìn)行「沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)」的多畫面模擬,。

VR Library 擁有VRNR (Virtual Reality Normalized Resources，虛擬現(xiàn)實(shí)標(biāo)準(zhǔn)化資源),，能協(xié)助內(nèi)容開(kāi)發(fā)者在很短的時(shí)間內(nèi),，依照不同的系統(tǒng)需求（投影在平面墻上、立方體或是圓柱體屏幕上）及不同的展示方式(使用空間位置追蹤器,、游戲桿或是鍵盤),，選擇適當(dāng)?shù)馁Y源文件，建立VR 的播放環(huán)境,。同時(shí)新增的功能可以創(chuàng)建集群管理方式并且支持多種交互設(shè)備,，使沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)的開(kāi)發(fā)不再遙不可及。

應(yīng)用領(lǐng)域：

1. 汽車院校,、數(shù)字汽車科研與教學(xué)
2. 科研單位,、交通、飛行,、運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)專業(yè)科研與仿真體驗(yàn)
3. 科博館汽車仿真數(shù)字體驗(yàn)展項(xiàng)
4. 未來(lái)駕校的新式培訓(xùn)手段
5. 大型工業(yè)企業(yè)駕駛技術(shù)工人虛擬培訓(xùn)
6. 軍事越野,、坦克作戰(zhàn)等單兵和協(xié)同實(shí)戰(zhàn)演習(xí)
7. 汽車互動(dòng)游戲

相關(guān)案例：

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搜維爾推薦方案一：

名稱：基于CAVE展示系統(tǒng)的汽車駕駛仿真解決方案。

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系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：虛擬場(chǎng)景中汽車模擬駕駛仿真系統(tǒng)搭配交互設(shè)備可以表現(xiàn)出類似現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的效果,，人物多角度觀看,，碰到障礙物做出判斷等。

搜維爾推薦方案二：

名稱：基于立體顯示器的汽車駕駛仿真解決方案,。

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系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：虛擬場(chǎng)景中汽車模擬駕駛仿真系統(tǒng)搭配交互設(shè)備可以表現(xiàn)出類似現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的效果,，人物多角度觀看，碰到障礙物做出判斷等,。

搜維爾推薦方案三：

名稱：基于頭戴顯示器的汽車駕駛仿真解決方案,。

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系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：虛擬場(chǎng)景中汽車模擬駕駛仿真系統(tǒng)搭配交互設(shè)備可以表現(xiàn)出類似現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的效果，人物多角度觀看,，碰到障礙物做出判斷等,。