列車駕駛模擬器突發(fā)事件的視景仿真研究.pdf

1、隨著我國高速鐵路和城市軌道交通高速發(fā)展，對列車司機安全規(guī)章的培訓(xùn)提出了更高的要求。論文以列車駕駛模擬器為載體，針對現(xiàn)有模擬器功能簡單不足的問題，使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬列車在非正常行車情況下的各種突發(fā)事件，模擬多種特殊的路況和車況，如災(zāi)害性天氣、道路異常、機車故障等，強化列車司機對安全規(guī)程的認識，積累經(jīng)驗。 論文從技術(shù)和實現(xiàn)的可行性入手，介紹了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和列車、仿真系統(tǒng)的概況。為了減少工作量，縮短開發(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機上使用C++語言、OpenGL和具有高性能的實時三維渲染軟件開發(fā)包OpenGL Performer開發(fā)虛擬仿真系統(tǒng)。 論文首先分析粒子系統(tǒng)的基本原理和實現(xiàn)方法，深入研究了粒子的產(chǎn)生、屬性、運動狀態(tài)、消亡和渲染規(guī)律，并在滿足真實感和實時性的需求下編寫其實現(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，為列車視

3、景提供了更為全面的訓(xùn)練方法；然后，對碰撞檢測技術(shù)進行系統(tǒng)得分析，根據(jù)計算機圖形學(xué)得原理，特別是針對層次包圍盒檢測法研究其適用范圍和使用方法，并合理運用Creator和OpenGL Performer提供的函數(shù)庫及操作方法，有效地實現(xiàn)了碰撞檢測的效果，增強了仿真訓(xùn)練的真實性；最后，探討了計算機動畫技術(shù)概念、分類及其在視景仿真中的作用，合理有效的使用并改進現(xiàn)有算法，實現(xiàn)了多種關(guān)鍵幀動畫和樣條軌跡實現(xiàn)水波動畫的模擬。把計算機動畫用于仿真培訓(xùn)，