基于MultiGen Creator的汽车虚拟试验平台仿真研究

摘要

虚拟现实(VirtualReality，VR)技术，是近年来发展非常迅速的一项高级的计算机技术。它具有交互性、沉浸性和想象性三大主要特性，诞生以来，在工业、军事、教育、医疗、游戏等领域都有了非常广泛的应用。 本文将虚拟现实系统应用到汽车试验中，形成了虚拟的汽车试验平台。传统的汽车试验具有投资成本大、试验周期长、试验风险大等缺点，将汽车试验与VR技术结合起来，不仅可以克服上述缺点，还可以使汽车试验可视化，更便捷地实现人机交互，从而可以直观、方便、重复地模拟汽车在不同工况和道路条件下的运动状态，进行汽车虚拟试验。因此，研究创建汽车虚拟试验平台具有重要的理论价值与实践意义。 本文研究的主要内容有： 1.结合汽车试验，尤其是汽车整车道路试验，确定虚拟试验平台仿真模型设计的参考数据和主要的试验设施，同时收集建模素材。 2.分析研究汽车试验平台，尤其是国内外汽车试验场的历史、现状、功能和结构特点，结合虚拟现实技术的特点，进行虚拟汽车试验平台的整体设计。 3.分析比较虚拟现实软件和建模方法，确定运用MultiGenCreator进行汽车虚拟试验平台建模的方法。 4.创建了基于MultiGenCreator的汽车虚拟试验平台模型，验证了将虚拟现实技术应用于汽车试验平台仿真的可行性，为汽车虚拟试验提供了高科技的平台。 最后对研究内容进行了总结，本文的研究虽然初步达到了一定的目的，但也存在一定的不足，有待于进一步的完善与改进。虚拟现实技术是一项新兴的高科技技术，将其应用于汽车试验将是一项具有探索性、挑战性与开拓性的工作，前景广阔、意义深远。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 引言

1.1课题的提出及意义

1.1.1课题的提出

1.1.2研究的目的和意义

1.2虚拟现实技术

1.2.1虚拟现实技术

1.2.2 MultiGen Creator简介

1.3国内外研究现状

1.3.1国外研究现状

1.3.2国内研究现状

1.4本研究的主要内容及技术路线

第二章汽车整车道路试验对道路的要求

2.1动力性道路试验对道路的要求

2.2燃油经济性道路试验对道路的要求

2.3整车制动道路试验对道路的要求

2.4操纵稳定性道路试验对道路的要求

2.5整车振动道路试验对道路的要求

2.6可靠性道路试验对道路的要求

2.7整车空气特性道路试验对道路的要求

2.8平顺性道路试验对道路的要求

2.9制动防抱系统(ABS)道路试验对道路的要求

第三章虚拟试验平台的整体设计

3.1虚拟试验平台的功能定位和相应结构

3.1.1虚拟试验平台的功能

3.1.2虚拟试验平台的规模

3.2虚拟试验道路和设施的选择

3.2.1汽车试验场的典型试验道路和设施

3.2.2虚拟试验平台的主要试验道路和设施

3.3小结

第四章虚拟试验平台的主要道路与设施设计

4.1典型虚拟试验道路设计

4.1.1高速环道

4.1.2综合性能路

4.1.3回转特性试验广场

4.1.4 ABS制动试验路

4.1.5比利时路

4.1.6卵石路

4.1.7扭曲路

4.1.8搓板路

4.1.9长波试验道路

4.1.10短波试验道路

4.1.11溅水池、涉水池

4.1.12标准坡道

4.2其他虚拟试验设施设计

4.2.1停车场设计

4.2.2安全和环境设施

第五章虚拟试验平台仿真建模技术研究

5.1虚拟现实(VR)建模技术

5.1.1虚拟现实建模的技术指标

5.1.2虚拟现实建模分类

5.1.3 Creator建模

5.2 Crcator道路建模技术

5.2.1道路建模技术基础

5.2.2 Creator标准道路建模技术

5.3 Creator基本模型构建技术和优化技术

5.3.3公告板技术

5.3.4纹理映射技术

5.3.5外部引用技术

5.3.6细节层次(LOD)技术

5.3.7实例技术

5.3.8地形构建技术

5.3.9模型简化技术

第六章虚拟试验平台的实现

6.1仿真建模流程

6.2 典型试验道路模型构建

6.2.1高速环道建模

6.2.2比利时路建模

6.2.3鱼鳞坑路建模

6.2.4其他道路建模

6.3交通工程设施建模

6.3.1交通安全设施建模

6.3.2道路照明设施建模

6.3.3交通管理设施建模

6.4植物建模

6.5辅助道路建模

6.6停车场建模

6.7生成虚拟试验平台场景

结论及展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致 谢