畢業(yè)設(shè)計(jì)虛擬駕駛系統(tǒng)的場景設(shè)計(jì)模塊(存儲版)
【正文】 交通標(biāo)線和標(biāo)志牌。本系統(tǒng)負(fù)責(zé)模擬車輛不斷行速過程中的發(fā)出的各種聲音，如發(fā)動剎車的摩擦聲，車輛的喇叭聲音等，有了聲音才使得系統(tǒng)更加的具有真實(shí)感能達(dá)到更好的模擬效果（4）車輛運(yùn)動學(xué)子系統(tǒng)使得電腦軟件可以更真實(shí)的模擬車輛的運(yùn)動，相關(guān)人員輸入操作信息傳入到汽車動力學(xué)模塊中，由模塊根據(jù)輸入的相關(guān)信號計(jì)算出主動駕駛車輛的運(yùn)動情況。（6）．后視鏡的實(shí)現(xiàn) 主動駕駛車輛在不斷行駛的過程中，能控制車輛的后視鏡是不是顯示，并可通過后視觀察車輛后方的情況。（1）．大量的數(shù)據(jù)的提取虛擬駕駛不受時(shí)間地點(diǎn)等方面的影響，具有很高的快捷方便性；虛擬駕駛還具有好高的安全性，不會產(chǎn)生交通事故造成傷害；而且能夠節(jié)約資源對環(huán)境污染很小；具有很大的市場，并且這項(xiàng)技術(shù)還有很大的發(fā)展空間和前景。德國奔馳公司與1985年建立了6自由度汽車虛擬駕駛系統(tǒng)，1989年，德國大眾公司更新了原有的虛擬駕駛系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和場景生產(chǎn)系統(tǒng)。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于車輛訓(xùn)練，即利用計(jì)算機(jī)構(gòu)建用于車輛駕駛訓(xùn)練的虛擬環(huán)境和用于訓(xùn)練的車輛，產(chǎn)生“人車環(huán)境”連續(xù)系統(tǒng)，在這一閉環(huán)系統(tǒng)中駕駛汽車，可根據(jù)車輛的繼續(xù)行駛不斷生產(chǎn)的虛擬視景、場景的音效和車輛的仿真運(yùn)動，使駕駛員進(jìn)入這一環(huán)境中，并根據(jù)虛擬環(huán)境中產(chǎn)生的觸覺，聽覺和視覺，變換相應(yīng)的駕駛動作，使得虛擬駕駛車輛的位置在行駛環(huán)境中不斷變化，以此產(chǎn)生駕駛員和虛擬環(huán)境的交互，達(dá)到相關(guān)人員動作的目的。計(jì)算機(jī)性能的提高和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，為在計(jì)算機(jī)上模擬汽車駕駛環(huán)境，進(jìn)行駕駛訓(xùn)練提供了可能。利用虛擬車輛駕駛系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練，不受時(shí)間、氣候和場地的限制，在達(dá)到培訓(xùn)質(zhì)量的前提下，具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，因此，利用計(jì)算機(jī)來開發(fā)車輛虛擬駕駛系統(tǒng)是一個(gè)很有效的手段?，F(xiàn)今駕校成本在增加，利潤卻逐年下降，培訓(xùn)效率低，滿意度不好，必須通過提高效率爭取生源，擴(kuò)大經(jīng)營降低成本的方式來改變現(xiàn)狀，模擬駕駛訓(xùn)練加實(shí)車駕駛訓(xùn)練，是一種行之有效的現(xiàn)代汽車駕駛員培訓(xùn)模式。在我們國家這方面的研究要比這些發(fā)達(dá)國家晚一些，19世紀(jì)初。stdiao2010作為編輯工具，應(yīng)用3D MAX作為三維建模工具VC++作為開發(fā)語言，DirectX作為圖形、音效等多媒體引擎。 實(shí)時(shí)顯示的刷新頻率不能低于15幀/ｓ，而復(fù)雜場景的顯示存在很大的計(jì)算量，在不降低所需圖形的質(zhì)量和復(fù)雜度的情況下，提高頻率刷新是這個(gè)技術(shù)的關(guān)鍵之一，否則，系統(tǒng)將會產(chǎn)生畫面停頓和不連貫的現(xiàn)象。這是本課題研究最主要的部分之一。在編寫程序的過程中，這四個(gè)部分由以下的幾個(gè)回調(diào)函數(shù)實(shí)現(xiàn)：n IsDeviceAcceptable 用于判斷圖形設(shè)備的支持方式n ModifyDeviceSettings 用于修改圖形設(shè)備的設(shè)置n OnCreateDevice 圖形設(shè)備創(chuàng)建與初始化n OnResetDevice 圖形設(shè)備的復(fù)位n OnFrameMove 當(dāng)前幀改變的操作n OnFrameRender 渲染當(dāng)前幀的圖像n MsgProc 系統(tǒng)消息處理n KeyboardProc 鍵盤消息處理n OnGUIEvent 用戶界面消息的處理n OnLostDevice 圖形設(shè)備丟失處理n OnDestroyDevice 圖形設(shè)備釋放處理下面是幾個(gè)回調(diào)函數(shù)的調(diào)用順序：程序啟動：InitApp →MsgProc →IsDeviceAcceptable →ModifyDeviceSettings →OnCreateDevice →OnResetDevice →渲染主循環(huán) 渲染主循環(huán)：OnFrameMove →OnFrameRender 改變設(shè)備：ModifyDeviceSettings →OnLostDevice →根據(jù)需要調(diào)用OnDestroyDevice→ OnResetDevice→ 渲染主循環(huán) 繪制生成虛擬駕駛系統(tǒng)虛擬駕駛系統(tǒng)建模世界坐標(biāo)系下的虛擬駕駛系統(tǒng)模型視圖坐標(biāo)系下的虛擬駕駛系統(tǒng)模型虛擬駕駛系統(tǒng)可視區(qū)域的確定可視三維區(qū)域顯示到屏幕光照處理圖形紋理世界坐標(biāo)變換取景變換投影變換視區(qū)變換紋理映射、光柵化處理3視景子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)虛擬駕駛場景的的建立是本課題的主要內(nèi)容，虛擬駕駛需要虛擬場景，虛擬場景的建立需要一個(gè)相關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)的幫助。場景設(shè)計(jì)遵循以下的原則：（1）．視景系統(tǒng)中的模型根據(jù)系統(tǒng)的要求進(jìn)行劃分，在效率和精細(xì)程度中尋找一個(gè)平衡，不因?yàn)樘?xì)增加系統(tǒng)的工作量，也不會為太粗降低沉浸感。2．紋理素材的準(zhǔn)備。3D Exploration可以將模型以三角形帶或三角形扇的形式導(dǎo)出，數(shù)據(jù)量會減少很多，便于在程序中讀取和實(shí)時(shí)顯示，導(dǎo)出后 場景的平面效果。if( SUCCEEDED(hr) ){ hr = OptimizeMeshData( pMeshSysMem, pAdjacencyBuffer, D3DXMESHOPT_ATTRSORT, amp。落在可視體內(nèi)的場景被渲染到二維屏幕上，進(jìn)行場景渲染的繪制函數(shù)DrawMeshData在IDirect3DDevice9::BeginScene()和IDirect3DDevice9::EndScene()之間進(jìn)行調(diào)用，為了提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，在繪制之前還進(jìn)行了場景的優(yōu)化。4．保存關(guān)鍵幀骨骼的位置和變換矩陣，變換矩陣是從基本動作的位置轉(zhuǎn)換到當(dāng)前關(guān)鍵幀的旋轉(zhuǎn)、平移和縮放矩陣的組合。運(yùn)動的建模是虛擬環(huán)境最難處理的問題之一[36]，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬駕駛系統(tǒng)，應(yīng)用了簡化的數(shù)學(xué)的模型來表示復(fù)雜的車輛運(yùn)動。車輛的運(yùn)動狀態(tài)是指車體和輪胎相對地面運(yùn)動的情況。3．操控子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 相關(guān)人員可以操作方向盤、腳剎踏板、離合器踏板、油門踏板、手剎車、檔位、點(diǎn)火開關(guān)等設(shè)備，成功的實(shí)現(xiàn)了方向盤控制車輛在虛擬環(huán)境中進(jìn)行符合汽車運(yùn)動規(guī)律的行駛。雖然我們開發(fā)的這個(gè)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)了虛擬駕駛的一些基本功能，和一個(gè)成熟的系統(tǒng)相比還有很大的差距，但我們必須相信，通過不斷的努力和工作積累經(jīng)驗(yàn)，我們的系統(tǒng)一定會更加成熟更加完善，并最終走上社會，得到真正的應(yīng)用。 6．運(yùn)動物體的設(shè)計(jì) 在場景中的運(yùn)動的相關(guān)物體分為沿
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