分布交互式汽車駕駛訓(xùn)練模擬系統(tǒng)

出版時(shí)間:2009-6  出版社:科學(xué)出版社  作者:陳定方,尹念東,李勛祥 著  頁(yè)數(shù):241  字?jǐn)?shù):304000  
Tag標(biāo)簽:無(wú)  

前言

  分布式仿真技術(shù)是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人工智能、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信息處理等技術(shù)綜合發(fā)展的產(chǎn)物,具有很強(qiáng)的學(xué)科交叉性。分布式汽車駕駛訓(xùn)練模擬系統(tǒng)是一種能正確模擬汽車駕駛的動(dòng)作,獲得實(shí)車駕駛感覺(jué)的分布式交互仿真系統(tǒng),具有網(wǎng)絡(luò)化、智能化的特點(diǎn)。基于知識(shí)的汽車駕駛模擬器實(shí)際上是一個(gè)汽車駕駛教學(xué)專家系統(tǒng),能使學(xué)員熟悉汽車性能,掌握基本的操作方法和駕駛技術(shù),同時(shí)又能學(xué)習(xí)交通規(guī)則。模擬駕駛訓(xùn)練過(guò)程中的“沉浸感”、“交互性”與“實(shí)時(shí)性”具有立體視覺(jué),可以提高用戶的學(xué)習(xí)駕駛技術(shù)的興趣和效果。汽車駕駛訓(xùn)練交互仿真系統(tǒng)(模擬器)具有安全、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)和培訓(xùn)不受時(shí)間、氣候、場(chǎng)地限制等優(yōu)點(diǎn),可以推動(dòng)汽車駕駛培訓(xùn)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,并創(chuàng)造顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益?! ∥錆h理工大學(xué)智能制造與控制研究所長(zhǎng)期以來(lái)在機(jī)械工程和計(jì)算機(jī)應(yīng)用交叉的學(xué)科領(lǐng)域從事教學(xué)和科學(xué)研究工作。近年來(lái),他們結(jié)合湖北省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目“基于分布式虛擬汽車駕駛平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究”(2004AA105804)和國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目,與黃石理工學(xué)院一起對(duì)分布交互式汽車駕駛訓(xùn)練模擬系統(tǒng)的有關(guān)理論、關(guān)鍵技術(shù)等進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的研究,取得了包括高質(zhì)量的學(xué)術(shù)論文、發(fā)明專利、計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)等具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要成果,達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。該項(xiàng)成果獲得2007年度湖北省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、武漢市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、中國(guó)公路學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。中央電視臺(tái)CCTV10科技之光科技前沿欄目以“足不出戶學(xué)開(kāi)車”為題顯著地介紹了該項(xiàng)成果。

內(nèi)容概要

分布交互式汽車駕駛訓(xùn)練模擬系統(tǒng)是一種融合了傳感器、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)接口、人工智能、數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)、多媒體等先進(jìn)技術(shù),具有分布性、交互性、實(shí)時(shí)性特點(diǎn)的系統(tǒng)。它是能正確模擬汽車駕駛的動(dòng)作,獲得實(shí)車駕駛感覺(jué)的分布式交互仿真系統(tǒng)。本書(shū)在研制分布式交互汽車駕駛訓(xùn)練模擬器實(shí)踐的基礎(chǔ)上,全面、系統(tǒng)地介紹了分布交互式汽車駕駛訓(xùn)練模擬系統(tǒng)的最新研究成果,特別對(duì)汽車駕駛訓(xùn)練模擬器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、仿真系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)、視景系統(tǒng)、汽車駕駛仿真監(jiān)控管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用進(jìn)行了描述,著重介紹了相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù),具有系統(tǒng)性、先進(jìn)性和實(shí)用性。本書(shū)反映了該領(lǐng)域研究的學(xué)科前沿和國(guó)際先進(jìn)水平,具有重要的學(xué)術(shù)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。    本書(shū)適合從事分布式計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)的工程技術(shù)人員閱讀,也可作為高等學(xué)校大學(xué)生、研究生的參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

《21世紀(jì)先進(jìn)制造技術(shù)叢書(shū)》序序前言第1章  緒論  1.1  汽車駕駛模擬器的類型和國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀    1.1.1  汽車駕駛模擬器的類型    1.1.2  汽車駕駛模擬器的發(fā)展    1.1.3  汽車駕駛模擬器研究的主要內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)  1.2  汽車駕駛訓(xùn)練模擬器的作用與意義  參考文獻(xiàn)第2章  汽車駕駛訓(xùn)練模擬系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)  2.1  汽車駕駛的行為模式    2.1.1  汽車駕駛的行為過(guò)程    2.1.2  汽車駕駛行為的三種典型模式    2.1.3  汽車駕駛行為的改進(jìn)模式  2.2  汽車運(yùn)動(dòng)操縱特性與駕駛員模型    2.2.1  概述    2.2.2  線性二自由度汽車模型    2.2.3  模糊汽車模型的研究    2.2.4  簡(jiǎn)化的汽車模型  2.3  汽車駕駛訓(xùn)練仿真系統(tǒng)的功能要求  2.4  汽車駕駛訓(xùn)練仿真系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)    2.4.1  汽車駕駛訓(xùn)練仿真操作系統(tǒng)(駕駛艙系統(tǒng))    2.4.2  駕駛數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)    2.4.3  視景仿真系統(tǒng)    2.4.4  評(píng)價(jià)系統(tǒng)  參考文獻(xiàn)第3章  分布式汽車駕駛訓(xùn)練仿真系統(tǒng)  3.1  分布式交互仿真系統(tǒng)概述    3.1.1  DIS系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題    3.1.2  幾種分布式仿真技術(shù)    3.1.3  分布式系統(tǒng)的應(yīng)用模式    3.1.4  分布式虛擬環(huán)境體系  3.2  分布式汽車駕駛訓(xùn)練仿真系統(tǒng)    3.2.1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)    3.2.2  系統(tǒng)開(kāi)發(fā)  3.3  系統(tǒng)視景模型控制實(shí)現(xiàn)    3.3.1  三維視景的坐標(biāo)系統(tǒng)和單位    3.3.2  視景空間渲染變換    3.3.3  視景投影變換    3.3.4  駕駛員主視野視景模型  3.4  分布式系統(tǒng)通信模型的選擇    3.4.1  系統(tǒng)通信協(xié)議的選擇    3.4.2  套接字的應(yīng)用    3.4.3  系統(tǒng)控制優(yōu)先級(jí)處理  3.5  分布式仿真系統(tǒng)    3.5.1  基于Visual C++的分布式仿真系統(tǒng)    3.5.2  基于Virtools的分布式駕駛訓(xùn)練仿真系統(tǒng)    3.5.3  基于OSG圖形引擎的分布式仿真系統(tǒng)  參考文獻(xiàn)第4章  汽車駕駛訓(xùn)練仿真系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)  4.1  汽車駕駛訓(xùn)練仿真操縱系統(tǒng)的功用和要求    4.1.1  離合器仿真操縱系統(tǒng)的功用和要求    4.1.2  制動(dòng)器仿真操縱系統(tǒng)的功用和要求    4.1.3  加速仿真操縱系統(tǒng)的功用和要求    4.1.4  變速器仿真操縱系統(tǒng)的功用和要求    4.1.5  轉(zhuǎn)向仿真操縱系統(tǒng)的功用和要求  4.2  汽車駕駛訓(xùn)練仿真操縱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    4.2.1  設(shè)計(jì)要求    4.2.2  主要仿真操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)  4.3  汽車駕駛操縱的數(shù)據(jù)采集    4.3.1  傳感器的選擇    4.3.2  數(shù)據(jù)采集與處理卡  參考文獻(xiàn)第5章  汽車駕駛訓(xùn)練仿真視景系統(tǒng)  5.1  汽車駕駛模擬器的視景系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)  5.2  視景系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)    5.2.1  幾何建模工具    5.2.2  三維圖形接口工具    5.2.3  軟件開(kāi)發(fā)編程語(yǔ)言  5.3  駕駛訓(xùn)練視景的控制與實(shí)現(xiàn)    5.3.1  操作車輛的運(yùn)動(dòng)交互控制    5.3.2  實(shí)例:基于OpenGVS的虛擬汽車駕駛視景的實(shí)現(xiàn)  5.4  開(kāi)發(fā)視景系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)    5.4.1  場(chǎng)景模型的組織原則    5.4.2  模型分割技術(shù)    5.4.3  場(chǎng)景建模技術(shù)    5.4.4  實(shí)例技術(shù)    5.4.5  圖像與幾何相結(jié)合的建模技術(shù)    5.4.6  數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)    5.4.7  視景特效技術(shù)  5.5  場(chǎng)景優(yōu)化    5.5.1  特效渲染    5.5.2  光照模型及實(shí)現(xiàn)    5.5.3  凹凸表面紋理的實(shí)現(xiàn)  5.6  駕駛模擬器中多通道立體顯示技術(shù)    5.6.1  立體視覺(jué)的產(chǎn)生    5.6.2  立體顯示雙目投影的數(shù)學(xué)建模    5.6.3  視覺(jué)深度控制    5.6.4  測(cè)試結(jié)果  5.7  駕駛訓(xùn)練視景的開(kāi)發(fā)實(shí)例    5.7.1  基于Creator的建模    5.7.2  基于Maya的建模    5.7.3  三維等高線地形模型的生成與處理    5.7.4  場(chǎng)景的實(shí)例  參考文獻(xiàn)第6章  汽車駕駛仿真監(jiān)控管理系統(tǒng)  6.1  監(jiān)控系統(tǒng)的功能    6.1.1  監(jiān)控服務(wù)器的功能    6.1.2  單臺(tái)模擬器的功能設(shè)定    6.1.3  監(jiān)控系統(tǒng)的通信  6.2  通信程序模塊    6.2.1  基于TCP/IP的通信技術(shù)    6.2.2  面向連接的并發(fā)服務(wù)器交互    6.2.3  套接口工作過(guò)程  6.3  網(wǎng)絡(luò)通信程序的算法    6.3.1  模擬器(客戶機(jī))通信程序的算法    6.3.2  服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)通信的算法與實(shí)現(xiàn)    6.3.3  模擬器(客戶機(jī))之間的通信算法  參考文獻(xiàn)第7章  汽車駕駛訓(xùn)練仿真專家系統(tǒng)  7.1  汽車駕駛交通道路與交通規(guī)則    7.1.1  分道行駛的原則    7.1.2  交通標(biāo)志    7.1.3  交通標(biāo)線    7.1.4  一個(gè)完整的城市交通體系  7.2  汽車駕駛道路違章情況判斷處理    7.2.1  駕駛違章行為的判斷處理    7.2.2  訓(xùn)練過(guò)程的管理    7.2.3  駕駛訓(xùn)練數(shù)據(jù)處理  7.3  智能物體的研究    7.3.1  面向智能體技術(shù)    7.3.2  超車的控制策略  參考文獻(xiàn)第8章  分布式汽車駕駛訓(xùn)練仿真系統(tǒng)的研究與應(yīng)用前景  8.1  概述  8.2  汽車駕駛仿真系統(tǒng)應(yīng)用及前景    8.2.1  面向車輛~駕駛員一道路閉環(huán)系統(tǒng)的虛擬實(shí)驗(yàn)    8.2.2  面向駕駛員的研究    8.2.3  面向汽車的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用    8.2.4  面向環(huán)境(道路)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用    8.2.5  道路交通仿真實(shí)景的設(shè)計(jì)及應(yīng)用  參考文獻(xiàn)附錄  中央電視臺(tái)科技之光節(jié)目解說(shuō)詞

章節(jié)摘錄

  第1章 緒論  汽車駕駛模擬器(vehicle simulator),亦稱汽車模擬駕駛仿真系統(tǒng),是一種能正確模擬駕駛操縱汽車的動(dòng)作、獲得實(shí)車駕駛感覺(jué)的仿真系統(tǒng)。目前的汽車駕駛模擬器集合了傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)三維實(shí)時(shí)動(dòng)畫(huà)技術(shù)、計(jì)算機(jī)接口技術(shù)、人工智能技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、多媒體技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)。借助汽車駕駛模擬器,我們能對(duì)“汽車一駕駛員一道路”相互作用關(guān)系進(jìn)行研究,并對(duì)駕駛?cè)藛T進(jìn)行訓(xùn)練?! ?.1 汽車駕駛模擬器的類型和國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀  1.1.1汽車駕駛模擬器的類型  汽車駕駛模擬器有不同的類型,按其視景系統(tǒng)的不同,可分為被動(dòng)式駕駛模擬器和主動(dòng)式駕駛模擬器;按用途不同,可分為訓(xùn)練型駕駛模擬器和開(kāi)發(fā)型駕駛模擬器;按照駕駛模擬器的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)不同,可分為座位固定式、整車轉(zhuǎn)鼓式和座位可轉(zhuǎn)動(dòng)式三種形式?! ”粍?dòng)式模擬器的視景系統(tǒng)一般是一段電影或錄像,由主控臺(tái)(中央控制臺(tái))控制,學(xué)員集體隨錄像的畫(huà)面操作模擬器。模擬器只是簡(jiǎn)單地把學(xué)員操作信息送到主控臺(tái),由主控臺(tái)判斷操作是否得當(dāng)。例如,當(dāng)屏幕上出現(xiàn)紅燈信號(hào)車輛停止前進(jìn)時(shí),駕駛者應(yīng)當(dāng)模擬真實(shí)駕駛過(guò)程完成抬起油門踏板、踩制動(dòng)踏板、踩離合器踏板、換人空擋和拉手剎等一系列操作過(guò)程,模擬器記錄這些操作,評(píng)價(jià)駕駛者的駕駛操作是否正確。由于駕駛者只能根據(jù)事先預(yù)設(shè)好的駕駛視頻場(chǎng)景的變化做出反應(yīng),局限性很大,一般只用于操作裝置講解、基本駕駛動(dòng)作和要領(lǐng)的訓(xùn)練、道路駕駛方法的示范教學(xué)、道路交通管理基本知識(shí)的了解和掌握。這種模擬器的開(kāi)發(fā)較簡(jiǎn)單,成本低,但學(xué)員往往只集中于畫(huà)面的變化,手腳操作與畫(huà)面脫節(jié)、滯后,一旦失誤,就不容易跟上畫(huà)面的節(jié)奏,無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并糾正。

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用戶評(píng)論 (總計(jì)6條)

 
 

  •   是一本軟件硬件都有涉獵的參考書(shū) 很有針對(duì)性
  •   內(nèi)容比較全面,但不夠深入
  •   還是挺詳細(xì)的,你值得擁有!
  •   這本書(shū)不錯(cuò),但是在郵寄過(guò)程中書(shū)皮有摩擦,希望以后有所改善
  •   內(nèi)容還沒(méi)讀完,先瀏覽了相關(guān)內(nèi)容,得到一定幫助,作為入門資料還是不錯(cuò)的。
  •   內(nèi)容稍顯單薄了點(diǎn)
 

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