虚拟技术（Virtual Reality，简称VR）技术是近些年涌现的高新技术，与网路技术、多媒体技术并称为最具潜力的三大技术，也是近些年来国内外关注的热点。它是用计算机将真实场景模拟成一个三维空间的虚拟交互空间，给体验者身临其境的感觉，让人和计算机更好的融合在一起。虚拟技术具有沉浸性（Immersion）、交互性（Interaction）和想象性（Imagination）三大基本特征。

作为VR技术的一个重要研究方向，虚拟驾驶仿真系统是当今社会科学研究的一个热点问题。现在，全球大约有40个国家的研究机构有汽车驾驶模拟器，随着科学技术的不断发展，越来越多的汽车生产商和研究机构对各自开发的驾驶模拟器进行了全面的改良和完善；此外，视景仿真系统还采用了计算机成像技术，得到的模拟环境更加真实。

国外在汽车虚拟驾驶仿真领域的相关研究起步较早。在二十世纪七十年代，以美国为代表的一些发达国家已经将汽车虚拟驾驶仿真系统普遍应用于驾校； 2000年，挪威的Via Nova公司开发了Nova View VR的软件，可以依据输入的地形和公路设计数据自动生成相应的三维模型；2018年，大众汽车正在更广泛地使用虚拟验证来测试新的驾驶员辅助系统，从而使开发过程更快，更高效，大众的专家已经在测试内部开发的软件SimFAS，以模拟这种交通情况，该软件将用于模拟ID模型系列的驾驶员辅助系统。

国内在虚拟驾驶技术比国外发展较晚一些，从国外引入带自主研发，是一个漫长的过程。在“十三五”计划中，我国相关部门大力推动虚拟现实技术的研发和应用，包括新能源汽车、智能化汽车和智能网联汽车。随着智能网联功能数量的增长，这意味着需要越来越多的基于硬件的测试，虚拟测试将减少成本并提升效率。

汽车虚拟试验的应用刚刚起步，还不能完全替代传统道路试验，但它具有安全可靠、节省资金、缩短研发周期等优点，引起了大家的重视。目前相关的研究多数基于 AD-AMS 软件平台，研究方向集中在车辆的平顺性、操纵稳定性等方面，而采用基于虚拟现实技术的汽车性能试验方法进行产品设计和测试的研究较少。但随着虚拟现实技术自身的不断发展完善，我们有理由相信，它必将引发汽车各个领域的革命性变化。

本论文将开展汽车模拟道路的研究，包括道路的国家标准、道路的三维建模方法和技术、道路场景与车辆的碰撞仿真实现，以及三维场景的视觉美化等内容。

本论文为汽车虚拟驾驶仿真系统的开发提供支持，该系统将VR技术应用在汽车性能实验的研究中，可以交互地改变车辆参数、行驶路况等试验条件，模拟真实汽车试验。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

在汽车虚拟驾驶仿真中模拟赛车在各种路面上的行驶，需要构建车辆与道路的三维几何模型，并在此基础上加入物理碰撞体，实现车轮与地面的碰撞。