基于MultiGen Creator的汽车虚拟试验平台仿真研究

论文摘要

虚拟现实(Virtual Reality, 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MultiGen Creator进行汽车虚拟试验平台建模的方法。4.创建了基于MultiGen Creator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。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 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 Creator 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