汽車駕駛仿真系統(tǒng)解決方案

本方案由搜維爾VR實驗室推出。汽車駕駛仿真系統(tǒng)融合了人工智能、計算機圖形學、計算機仿真技術、人機接口技術多媒體技術、傳感器技術、網絡技術等多個信息技術分支，其本質是運用計算機對現實或虛構的環(huán)境進行全面的仿真，從而生成逼真的三維交互虛擬駕駛環(huán)境，通過給用戶同時提供諸如視、聽、觸覺等各種直觀而又自然的實時感知交互手段，使用戶與環(huán)境自由交流，從而獲得身臨其境的感知。

虛擬現實技術應用于汽車駕駛仿真系統(tǒng)中，就是通過計算機產生汽車行駛過程中的虛擬視景、音響效果和運動仿真，是駕駛員沉浸到虛擬駕駛環(huán)境中，并有實車駕駛的感覺，駕駛員根據虛擬駕駛環(huán)境提供的視覺、聽覺、觸覺感受，構想其駕駛動作，操作模擬駕駛艙中的操縱機構，計算機根據駕駛員的操作狀態(tài)，實時地改變汽車在虛擬環(huán)境中的狀態(tài)，其過程的不斷循環(huán)，構成駕駛員——虛擬駕駛環(huán)境之間的交互作用，實現了汽車的虛擬駕駛，從而體驗、認識和學習現實世界中的汽車駕駛。?

汽車駕駛仿真系統(tǒng)真實仿真了汽車駕駛的路景和汽車行使特性。結合機械、電、光、磁、聲等綜合技術來模擬實車特性。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車駕駛同樣效果。

方案特色：

1、實現人機實時交互
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、動作捕捉）、軟件平臺、模擬駕駛艙和立體聲音響等多種設備組成。如需查看更多內容請點擊>>

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，可使用戶充分體驗一種高度身臨其境的三維立體視聽感受，獲得一個具有高度沉浸感的虛擬仿真可視協同環(huán)境。 如需查看更多內容請點擊>>

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用戶不需要使用價格昂貴的專業(yè)CRT或DLP投影機，便可以實現高分辨率、高清晰度、無閃爍、大幅面逐行三維立體投圖形顯示。如需查看更多內容請點擊>>

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)是指采用多臺投影機組合而成的多通道大屏幕展示系統(tǒng)，它比普通的標準投影系統(tǒng)具備更大的顯示尺寸、更寬的視野、更多的顯示內容、更高的顯示分辨率，以及更具沖擊力和沉浸感的視覺效果。如需查看更多內容請點擊>>

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投影機組合而成的多通道大屏幕展示系統(tǒng)，它比普通的標準投影系統(tǒng)具備更大的顯示尺寸、更寬的視野、更多的顯示內容、更高的顯示分辨率，以及更具沖擊力和沉浸感的視覺效果。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)。如需查看更多內容請點擊>>

4、沉浸式CAVE系統(tǒng)

CAVE(Cave Automatic Virtual Environment)是一種基于投影的虛擬現實系統(tǒng)，它由圍繞觀察者的四個投影面組成。四個投影面組成一個立方體結構，其中三個墻面采用背投方式，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自由度的頭部跟蹤設備。如需查看更多內容請點擊>>

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實時交互系統(tǒng)

在汽車駕駛仿真系統(tǒng)中，的3D實時交互設備包括：位置追蹤、力反饋、動作捕捉等設備，通過交互設備將人體動作信息發(fā)送至計算機，從而實現對虛擬環(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設備結合使用，如：數據頭盔、立體眼鏡、數據手套等，使參與者在空間上能夠自由移動、旋轉，不局限于固定的空間位置。操作更加靈活、自如、隨意。如需查看更多內容請點擊>>

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

2、力反饋設備

所謂力反饋（Force Feedback），本來是應用于軍事上的一種虛擬現實技術，它利用機械表現出的反作用力，將游戲數據通過力反饋設備表現出來，可以讓用戶身臨其境地體驗游戲中的各種效果。如需查看更多內容請點擊>>

推薦品牌：HAPTION力反饋設備、Sensable力反饋設備。

3、實時動作捕捉系統(tǒng)

實時動作捕捉技術涉及尺寸測量、物理空間里物體的定位及方位測定等方面可以由計算機直接理解處理的數據。如需查看更多內容請點擊>>

推薦產品：A.R.T.系統(tǒng)解決方案、Xsens Moven慣性運動捕捉系統(tǒng)、新版3DSuit慣性動作捕捉系統(tǒng)。

三、虛擬現實軟件平臺

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

1、TechViz虛擬現實支撐平臺

TechViz虛擬現實支撐平臺將CAD/CAM/CAE軟件直接進行多通道顯示，使用者可以直接在完整數據的工業(yè)模型上進行虛擬裝配操作。包含三款軟件產品，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實時全人體跟蹤系統(tǒng)顯示出人體的虛擬3D模型，能夠幫助使用者對人體運動的環(huán)境影響因素進行分析，如：分析伸展或人體與3D模型的碰撞情況等。該產品需要配合跟蹤器和標記物一起使用。

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

手指跟蹤軟件
手指跟蹤軟件采用實時全手動作跟蹤系統(tǒng)，可以在3D場景中顯示手指的虛擬模型。該產品適用于細節(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）而設計，只需使用個人計算機就可以體驗「沉浸式虛擬現實」的魅力，不但支持多種標準的虛擬現實硬件交互設備，并且支持多畫面高分辨率的立體展示環(huán)境。在開發(fā)階段，只需要一臺PC就可進行「沉浸式虛擬現實」的多畫面模擬。

VR Library 擁有VRNR (Virtual Reality Normalized Resources，虛擬現實標準化資源)，能協助內容開發(fā)者在很短的時間內，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)，選擇適當的資源文件，建立VR 的播放環(huán)境。同時新增的功能可以創(chuàng)建集群管理方式并且支持多種交互設備，使沉浸式虛擬現實的開發(fā)不再遙不可及。

應用領域：

1. 汽車院校、數字汽車科研與教學
2. 科研單位、交通、飛行、運輸等相關專業(yè)科研與仿真體驗
3. 科博館汽車仿真數字體驗展項
4. 未來駕校的新式培訓手段
5. 大型工業(yè)企業(yè)駕駛技術工人虛擬培訓
6. 軍事越野、坦克作戰(zhàn)等單兵和協同實戰(zhàn)演習
7. 汽車互動游戲

相關案例：

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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：虛擬場景中汽車模擬駕駛仿真系統(tǒng)搭配交互設備可以表現出類似現實場景中的效果，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：虛擬場景中汽車模擬駕駛仿真系統(tǒng)搭配交互設備可以表現出類似現實場景中的效果，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：虛擬場景中汽車模擬駕駛仿真系統(tǒng)搭配交互設備可以表現出類似現實場景中的效果，人物多角度觀看，碰到障礙物做出判斷等。