近年来,汽车驾驶模拟器的研究迅速发展。借助于Unity3D专业的游戏引擎以及逼真的画面效果,基于虚拟现实技术开发了车辆驾驶模拟器,提出了驾驶模拟器的各组成部分的功能及原理。设计了逼真的虚拟场景以及车辆动力学模型,使用户通过转向、离合、油门等操纵机构驾驶控制车辆,通过场景中车辆模型的运动姿态控制四自由度的运动平台,实现人机交互。经多次试验表明,该系统实时效果好,可以真实地模拟实际驾驶情况,该虚拟驾驶系统对于汽车虚拟驾驶具有重要的实际意义和应用价值。通过运动控制卡直接控制四自由度平台的运动，实现虚拟驾驶系统的人机交互。1虚拟驾驶系统组成及功能虚拟驾驶系统的开发与应用主要分为虚拟驾驶视景系统和四自由度运动平台的控制两部分。其中虚拟驾驶视景系统部分利用Unity3D引擎开发具有人机交互功能的视景系统，通过输入输出设备，以有效的方式实现人与计算机相互传递信息;而四自由度运动平台的控制部分则通过视景系统中的车辆的运动姿态解算得到电机的脉冲量，并通过运动控制卡控制四自由度的串并联运动平台。综上可得，虚拟驾驶系统的功能组成框架设计则如图1所示。图1虚拟驾驶系统的功能组成框架视景系统的设计与实现2．1虚拟场景设计与实现汽车驾驶所需的虚拟场景都是由三维和二维物体模型构成的。将3DSMax处理后的车辆、建筑物、地形等三维模型导出为．FBX格式文件［9］系统的开发与应用-电动数控弯管机不锈钢弯管机张家港液压弯管机数控弯管机，并配置到Unity3D的资源文件夹Assets中，Unity3D将自动导入对应的三维模型及相应的贴图和动画文件。构建模型的过程中对模型的充分优化可以缩减最终执行文件的大小以及提高虚拟驾驶视景系统的流畅度，本文由张家港倒角机网站采集转载中国知网网络资源整理! http://www.daojiaoji.cc   利于改善用户体成车辆的各种驾驶情况，如起步、加速、减速、停车和转弯等，而且虚拟场景也要让驾驶员体验特殊情况下的驾驶经历，因此仿真程序对各种场景的显示效果也将拓展加入一定的特殊要求。视觉是虚拟现实系统与用户之间交流的显性渠道，为了使用户可以直接观察到车辆的运动状况，本文采用对车辆设计提供第三人称视角的虚拟展示。为主摄像机编写CarCamera．cs脚本，使主摄像机的位置总是处在车辆模型的后上方，并使摄像机对着车辆模型的中部，实现摄像机相对于车辆的伴随性移动，如图2所示。图2摄像机相对于车辆模型的位置Fig．2车辆的运动模型是视景系统的核心部分，Unity3D中的制作赛车类游戏的关键组件WheelCollider是一种专为车辆轮子设计的特殊碰撞体［10］，当为车轮模型添加该组件之后，赛车就可以地面上运动。在现实生活中，车辆的前进、后退、刹车、转弯等运动都是由轮子与地面的摩擦力驱使车辆而综合确定的。为研究得到在虚拟驾驶系统中更加方便地操纵车辆模型的运动，本文是通过对车辆对象刚体组件施加与车辆模型Z轴平行方向的力来实现车辆的前进、后退的功能，施加与车辆运动速度相反的力实现车辆的刹车功能;车辆的转弯是通过使车辆模型绕中心点(O)以转弯半径(R)旋转实现的，如图3a)所示。现实生活中的车辆行进时，车轮的运动由车辆的悬挂系统约束。为正确模拟车轮的转动姿态，在视景系统中当车辆行进时，前后车轮都绕其自身坐标系的X轴转动;当车辆转弯时，2个前车轮将绕其自身坐标系的Z轴产生转动，如图3b)所示。在实际驾驶中，若车速非常快并且急转弯或者与障碍物相撞时，车身将容易发生倾斜并翻车。在视景系统中，设定若系统的开发与应用-电动数控弯管机不锈钢弯管机张家港液压弯管机数控弯管机本文由张家港倒角机网站采集转载中国知网网络资源整理! http://www.daojiaoji.cc