赛车驾驶运动的实时模拟和仿真开题报告
2021-03-10 23:43:31
1. 研究目的与意义(文献综述)
对于以人的体验为目的的虚拟现实技术,虚拟现实的自动化的概念很有意义。生物活动的环境必不可或缺的一部分,一个丰富、动态、逼真的虚拟世界中除参与者本人的行为之外,一般还有其他一些个体包括其他参与者或虚拟环境中虚拟个体的行为,这样,人们参与到虚拟环境中才会有逼真的体验。例如,在军事演练中,虚拟战场环境中有多个参与者对抗,具有智能的虚拟士兵参与演练已成为仿真的趋势。由此引发了智能化虚拟环境技术(intelligent virtual environment)的研究,1998年在欧洲召开了智能化虚拟环境技术大会。智能化虚拟环境技术是指利用人工智能技术,使虚拟环境中的虚拟图形个体具备自主能力,虚拟个体可以随时根据虚拟环境的动态变化和人类参与者的行为来决定自己的行为,这种虚拟个体称之为“自主虚拟个体”(autonomous virtual character)。由此,整个的虚拟环境呈现出一定的智能。
早期的虚拟技术出现在人机环评估软件中,它仅限于人的肢体动作模拟,与环境相互作用的每一步都要由操作者给出交互信息完成,而具体的人及评估则要由操作者根据观察和分析得到。此后,在虚拟环境中出现了预先设定的虚拟人的行为。这类虚拟人的行为是人们事先规划好的,在其行为过程中不受环境变化及参与者行为影响。类似于传统计算机动画中每个角色按脚本活动,设计者明确每一个动作,提供每一种可能,决定每一个效果。随着计算机技术的发展,人们不再满足于虚拟人只有机械的预定行为,而希望其不仅具有人的肢体动作,还具备一定的智能,可以根据虚拟环境的动态变化和人类参与者的行为来决定自己的行为,这才真正体现了虚拟人在虚拟环境中的替身的意义。
虚拟赛车的智能驾驶行为是其智能的一种行为体现,是指在虚拟地面交通环境中,可以根据不同的交通情况,如道路状况、其他车辆状况等做出实时的响应,决定应采取的行为,如超车、加速等,再将决策转为具体的动作,如操作方向盘、改变速度等。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容:根据《汽车理论》中关于车辆动力性的知识,结合车辆的动力输出特性,模拟赛车在赛车手的虚拟驾驶(方向盘、手柄、刹车踏板、键盘)下在预定赛道上的行驶情况,包括车速、加速度、驱动力、空气阻力、滚动阻力等信息。
目标:
(1)熟悉汽车理论中关于汽车动力性的知识。
(2)建立赛道。通过3dsmax建立一个虚拟的赛道,包括弯路和坡路。
(3)在unity里实现对赛车运动的仿真,和对外接人机交互设备的输入
(4)完成车身的图纸建模工作。
(5)撰写论文、答辩 ppt。
拟采用的技术方案及措施:
3. 研究计划与安排
2017.2.20~2017.2.24 外文文献翻译及消化资料,撰写文献检索摘要、文献综述初稿及开题报告初稿
2017.2.27~2017.3.15 完成并提交外文翻译、文献检索摘要、文献综述等材料
2017.3.20~2017.4.1 收集汽车的参数资料,利用相关软件建立一个好的赛道,协助汽车驾驶模拟的开发
4. 参考文献(12篇以上)
【1】谢朝文. 模拟赛车运动控制平台及控制策略研究[d]. 武汉理工大学, 2011.
【2】王玉平, 朱宏辉, wangyuping,等. 动感赛车运动控制装备的模拟实验分析[j]. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版), 2012, 36(1):192-195.
【3】龚成. 动感赛车模拟器智能控制算法[d]. 武汉理工大学, 2011.