列車(chē)駕駛模擬器突發(fā)事件的視景仿真研究.pdf

1、隨著我國(guó)高速鐵路和城市軌道交通高速發(fā)展，對(duì)列車(chē)司機(jī)安全規(guī)章的培訓(xùn)提出了更高的要求。論文以列車(chē)駕駛模擬器為載體，針對(duì)現(xiàn)有模擬器功能簡(jiǎn)單不足的問(wèn)題，使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬列車(chē)在非正常行車(chē)情況下的各種突發(fā)事件，模擬多種特殊的路況和車(chē)況，如災(zāi)害性天氣、道路異常、機(jī)車(chē)故障等，強(qiáng)化列車(chē)司機(jī)對(duì)安全規(guī)程的認(rèn)識(shí)，積累經(jīng)驗(yàn)。 論文從技術(shù)和實(shí)現(xiàn)的可行性入手，介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和列車(chē)、仿真系統(tǒng)的概況。為了減少工作量，縮短開(kāi)發(fā)周期，而且保證軟件的

2、可靠性。選用基于多邊形建模和渲染的三維建模軟件MultiGen Creator，在普通PC機(jī)上使用C++語(yǔ)言、OpenGL和具有高性能的實(shí)時(shí)三維渲染軟件開(kāi)發(fā)包OpenGL Performer開(kāi)發(fā)虛擬仿真系統(tǒng)。 論文首先分析粒子系統(tǒng)的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法，深入研究了粒子的產(chǎn)生、屬性、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、消亡和渲染規(guī)律，并在滿(mǎn)足真實(shí)感和實(shí)時(shí)性的需求下編寫(xiě)其實(shí)現(xiàn)算法，較為逼真地模擬了濃煙、火焰、爆炸、雨雪等自然現(xiàn)象，豐富了突發(fā)事件的種類(lèi)，為列車(chē)視

3、景提供了更為全面的訓(xùn)練方法；然后，對(duì)碰撞檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)得分析，根據(jù)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)得原理，特別是針對(duì)層次包圍盒檢測(cè)法研究其適用范圍和使用方法，并合理運(yùn)用Creator和OpenGL Performer提供的函數(shù)庫(kù)及操作方法，有效地實(shí)現(xiàn)了碰撞檢測(cè)的效果，增強(qiáng)了仿真訓(xùn)練的真實(shí)性；最后，探討了計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)技術(shù)概念、分類(lèi)及其在視景仿真中的作用，合理有效的使用并改進(jìn)現(xiàn)有算法，實(shí)現(xiàn)了多種關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)和樣條軌跡實(shí)現(xiàn)水波動(dòng)畫(huà)的模擬。把計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)用于仿真培訓(xùn)，