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汽车驾驶模拟器多通道立体显示与分布式技术的研究
| 论文题名： | 汽车驾驶模拟器多通道立体显示与分布式技术的研究 |
| 关键词： | 汽车驾驶;驾驶模拟器;立体显示;分布式技术;驾驶培训系统 |
| 摘要： | 汽车驾驶模拟器是一种能正确模拟汽车驾驶动作，并能在主要性能上获得与实车驾驶相同感觉的仿真设备。使用驾驶模拟器进行驾驶训练不仅可以有效缓解目前我国汽车驾驶培训系统面临的压力，而且可以避免环境污染，减少能源消耗，降低培训成本，是一种既安全又经济环保的训练方法。但是目前现有的汽车驾驶模拟器普遍存在沉浸感不强的毛病，为了给驾驶者更真实的驾车感受，本文展开了以下几方面的研究工作。 对驾驶模拟器的显示系统进行改进，让驾驶者在视觉上有一种身临其境的感觉。模仿人眼成像机制，通过对立体显示基本原理的研究，建立了双目投影数学模型。分析立体显示数学模型中各个参数指标对立体显示效果的影响，实现了位差的动态调节，增强了立体显示效果。结合透视投影图形学知识，分别研究了平板幕和环形幕两种投影幕的多通道拼接技术，在OSG(OpenSceneGraph)中实现了无缝拼接。采用TCP可靠通信协议，建立起各通道之间的网络连接，通过主通道的控制实现多通道的同步显示。通过在控制端添加最大相关等待时间机制对多通道系统进行优化，在不影响各通道一致性的基础上提高了多通道系统的实时性。将立体显示技术与多通道技术相结合，应用到驾驶模拟器中，实现了大屏幕多通道立体显示，获得了良好的显示效果。针对多通道立体投影系统的硬件配置，给出了一个实用的硬件解决方案。 使用Windows Socket网络编程技术，采用面向对象方法，以VC++和OSG图形引擎为仿真开发平台，建立了一个分布式多用户驾驶环境。设计并实现了单个用户节点的加入、退出算法，使得多个用户可以同时在一个场景中进行驾驶训练，这样驾驶者不仅可以和车、环境交互，还可以和人交互，进一步增强了行车的真实感。 其它工作还包括：创建自由视点的观察模式便于观察整个驾驶环境，为驾驶者训练过程创建驾驶信息数据库，为多通道系统编写终端控制插件方便用户使用等等。 利用以上研究成果，建立了一个高沉浸感的分布式汽车驾驶模拟器系统，在实时性、一致性、交互性上都取得了良好的成绩。 |
| 作者： | 刘方涛 |
| 专业： | 计算机应用技术 |
| 导师： | 陈定方;郭蕴华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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